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JP7769856B2 - water softener - Google Patents
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JP7769856B2 - water softener - Google Patents

water softener

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JP7769856B2 JP2022049197A JP2022049197A JP7769856B2 JP 7769856 B2 JP7769856 B2 JP 7769856B2 JP 2022049197 A JP2022049197 A JP 2022049197A JP 2022049197 A JP2022049197 A JP 2022049197A JP 7769856 B2 JP7769856 B2 JP 7769856B2
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Description

本発明は、軟水化装置に関するものである。 The present invention relates to a water softening device.

従来の軟水化装置では、食塩を使用しない陽イオン交換樹脂の再生方法として、電気分解で生成した酸性電解水により陽イオン交換樹脂を再生する方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。弱酸性陽イオン交換樹脂は、官能基の末端にプロトンを有しており、原水中の硬度成分(例えば、カルシウムイオン、マグネシウムイオン)を水素イオンに交換して原水を軟水化している。そして、弱酸性陽イオン交換樹脂で軟水化された原水は、水素イオンを含み、酸性となっている。この軟水中の水素イオンは、弱塩基性陰イオン交換樹脂に吸着され、これにより軟水化された原水が中和される。従来の軟水化装置では、弱塩基性陰イオン交換樹脂の再生方法として、電気分解で生成したアルカリ性電解水により弱塩基性陰イオン交換樹脂を再生する方法が知られている(例えば、特許文献2参照)。 In conventional water softeners, a known method for regenerating cation exchange resins without using salt is to regenerate the cation exchange resins using acidic electrolyzed water (see, for example, Patent Document 1). Weakly acidic cation exchange resins have protons at the terminals of their functional groups, and soften the raw water by exchanging hardness components (e.g., calcium ions, magnesium ions) in the raw water for hydrogen ions. The raw water softened by the weakly acidic cation exchange resins contains hydrogen ions and is acidic. The hydrogen ions in this softened water are adsorbed by weakly basic anion exchange resins, thereby neutralizing the softened raw water. In conventional water softeners, a known method for regenerating weakly basic anion exchange resins is to regenerate the weakly basic anion exchange resins using alkaline electrolyzed water (see, for example, Patent Document 2).

特開2011-30973号公報JP 2011-30973 A 特開2010-142674号公報JP 2010-142674 A

このような従来の軟水化装置においては、電気分解時に原水を用いることが一般的であるが、導電率の低い原水を用いた場合、電解槽内の電極間に印加される電圧は高くなる。したがって、電解槽内の電極が短期間で消耗してしまい、長期間にわたり酸性電解水及びアルカリ性電解水を安定的に供給することが困難であるという課題があった。 In such conventional water softening devices, raw water is typically used during electrolysis, but when raw water with low conductivity is used, the voltage applied between the electrodes in the electrolytic cell becomes high. As a result, the electrodes in the electrolytic cell wear out in a short period of time, making it difficult to stably supply acidic electrolyzed water and alkaline electrolyzed water over a long period of time.

これを防止する手段として、原水に硫酸ナトリウム等の薬剤を加えて導電率を上げる方法が考えられるが、薬剤の供給が必要となるという課題が生じる。 One way to prevent this is to add chemicals such as sodium sulfate to the raw water to increase its conductivity, but this creates the problem of having to supply chemicals.

本発明は、上記課題を解決するものであり、薬剤を添加することなく電解槽に供給される水の導電率を上昇させ、電極への印加電圧の上昇を抑制可能な軟水化装置を提供することを目的とする。 The present invention aims to solve the above problems by providing a water softening device that can increase the conductivity of water supplied to an electrolytic cell without adding chemicals and suppress an increase in the voltage applied to the electrodes.

そして、この目的を達成するために、本発明に係る軟水化装置は、軟水化工程で利用され硬度成分を含む原水を弱酸性陽イオン交換樹脂により軟水化する軟水槽と、再生工程で利用され軟水槽の弱酸性陽イオン交換樹脂を再生する酸性電解水を生成する電解槽と、原水と再生工程時に弱酸性陽イオン交換樹脂が放出した硬度成分を含む再生後水とを混合し、混合水を生成する混合部と、混合部に原水を供給する原水導入流路と、混合部に再生後水を供給する再生後水導入流路と、を備える。電解槽は、混合水で酸性電解水を生成する。また、混合部は、原水導入流路と再生後水導入流路との合流により混合を行う。これにより所期の目的を達成するものである。 To achieve this objective, the water softening device of the present invention includes a water softening tank that uses a weakly acidic cation exchange resin to soften raw water containing hardness components used in the water softening process, an electrolytic tank that uses a weakly acidic cation exchange resin in the regeneration process to produce acidic electrolyzed water that regenerates the weakly acidic cation exchange resin in the water softening tank, a mixing section that mixes raw water with regenerated water containing hardness components released by the weakly acidic cation exchange resin during the regeneration process to produce mixed water, a raw water inlet flow path that supplies raw water to the mixing section, and a regenerated water inlet flow path that supplies regenerated water to the mixing section . The electrolytic tank produces acidic electrolyzed water from the mixed water. The mixing section performs mixing by merging the raw water inlet flow path and the regenerated water inlet flow path. This achieves the desired objective.

本発明によれば、薬剤を添加することなく電解槽に供給される水の導電率を上昇させ、電極への印加電圧の上昇を抑制可能な軟水化装置を提供することができる。 The present invention provides a water softening device that can increase the conductivity of water supplied to an electrolytic cell without adding chemicals and suppress an increase in the voltage applied to the electrodes.

図1は、実施の形態1に係る軟水化装置の構成を示す概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram showing the configuration of a water softening device according to the first embodiment. 図2は、実施の形態1に係る軟水化装置の軟水化流路を示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing the water softening flow path of the water softening device according to the first embodiment. 図3は、実施の形態1に係る軟水化装置の軟水槽再生循環流路及び中和槽再生循環流路を示す構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram showing the softened water tank regeneration/circulation flow path and the neutralization tank regeneration/circulation flow path of the water softening device according to the first embodiment. 図4は、実施の形態1に係る軟水化装置の貯水流路を示す構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram showing a water storage flow path of the water softening device according to the first embodiment. 図5は、実施の形態1に係る軟水化装置の再生流路洗浄流路を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a regeneration flow path cleaning flow path of the water softening device according to the first embodiment. 図6は、実施の形態1に係る軟水化装置の電解槽洗浄流路を示す概念図である。FIG. 6 is a conceptual diagram showing an electrolytic cell cleaning flow path of the water softening device according to the first embodiment. 図7は、実施の形態1に係る軟水化装置の捕捉部洗浄流路を示す構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram showing the trap section cleaning flow path of the water softening device according to the first embodiment. 図8は、実施の形態1に係る軟水化装置の原水導入流路及び供給流路を示す構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram showing a raw water introduction flow path and a supply flow path of the water softening device according to the first embodiment. 図9は、実施の形態1に係る軟水化装置の制御方法を示す構成図である。FIG. 9 is a configuration diagram showing a control method for the water softening device according to the first embodiment.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。また、実施形態において説明する各図は、模式的な図であり、各図中の各構成要素の大きさ及び厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the following embodiments are examples of specific embodiments of the present invention and do not limit the technical scope of the present invention. Furthermore, the figures described in the embodiments are schematic diagrams, and the ratios of the sizes and thicknesses of the components in the figures do not necessarily reflect the actual dimensional ratios.

(実施の形態1)
図1を参照して、本発明の実施の形態1に係る軟水化装置1について説明する。図1は、本発明の実施の形態1に係る軟水化装置1の構成を示す概念図である。なお、図1では、軟水化装置1の各要素を概念的に示している。
(Embodiment 1)
A water softening device 1 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to Fig. 1. Fig. 1 is a conceptual diagram showing the configuration of the water softening device 1 according to the first embodiment of the present invention. Note that Fig. 1 conceptually shows each element of the water softening device 1.

<全体構成>
軟水化装置1は、外部から供給される硬度成分を含む原水から、中性の軟水を生成する装置である。なお、原水とは、流入口2から装置内に導入された水(処理対象水)であり、例えば市水や井戸水である。原水は、硬度成分(例えばカルシウムイオンまたはマグネシウムイオン)を含む。軟水化装置1を用いて軟水化処理を行うことにより、硬度の低減した中性の軟水が得られ、原水の硬度が高い地域であっても、軟水を利用することができる。
<Overall structure>
The water softening device 1 is a device that produces neutral soft water from raw water that contains hardness components and is supplied from the outside. The raw water is water (water to be treated) introduced into the device through an inlet 2, such as city water or well water. The raw water contains hardness components (e.g., calcium ions or magnesium ions). By performing a water softening treatment using the water softening device 1, neutral soft water with reduced hardness is obtained, making it possible to use soft water even in areas where the raw water has high hardness.

具体的には、図1に示すように、軟水化装置1は、流入口2と、軟水槽3と、中和槽4と、取水口7と、再生装置8と、制御部15と、混合部60を備えている。 Specifically, as shown in FIG. 1, the water softening device 1 includes an inlet 2, a water softening tank 3, a neutralization tank 4, a water intake 7, a regeneration device 8, a control unit 15, and a mixing unit 60.

また、軟水化装置1は、排水口13と、複数の開閉弁(開閉弁18、開閉弁19、開閉弁20、開閉弁21、開閉弁22、開閉弁23、及び開閉弁63)と、複数の流路切替えバルブ(流路切替えバルブ24~27)とを含んで構成される。これらについての詳細は後述する。 The water softening device 1 also includes a drain outlet 13, multiple on-off valves (on-off valve 18, on-off valve 19, on-off valve 20, on-off valve 21, on-off valve 22, on-off valve 23, and on-off valve 63), and multiple flow path switching valves (flow path switching valves 24-27). These will be described in more detail below.

<流入口及び取水口>
流入口2は、原水の供給元に接続されている。流入口2は、原水を軟水化装置1内に導入する開口である。
<Inlet and intake>
The inlet 2 is connected to a source of raw water and is an opening through which raw water is introduced into the water softening device 1.

取水口7は、軟水化装置1内を流通し、軟水化処理された水を装置外に供給する開口である。軟水化装置1は、流入口2から流入する原水の圧力により、取水口7から軟水化処理後の水を取り出すことができる。 The water intake 7 is an opening that flows through the water softening device 1 and supplies softened water to the outside of the device. The water softening device 1 can extract softened water from the water intake 7 using the pressure of the raw water flowing in from the inlet 2.

軟水化装置1では、軟水化処理を行う軟水化工程において、外部から供給される原水が、流入口2、流路28、第一軟水槽3a、流路29、第一中和槽4a、流路30、第二軟水槽3b、流路31、第二中和槽4b、流路32、取水口7の順に流通して、中性の軟水として排出される。 In the water softening device 1, during the water softening process, raw water supplied from the outside flows through the inlet 2, flow path 28, first softening tank 3a, flow path 29, first neutralization tank 4a, flow path 30, second softening tank 3b, flow path 31, second neutralization tank 4b, flow path 32, and water intake 7 in that order, before being discharged as neutral softened water.

<軟水槽>
軟水槽3は、内部に充填された弱酸性陽イオン交換樹脂33の作用により、硬度成分を含む原水を軟水化する。具体的には、軟水槽3は、流通する水(原水)に含まれる硬度成分である陽イオン(カルシウムイオン、マグネシウムイオン)を水素イオンと交換するため、原水の硬度が下がり、原水を軟水化する。本実施の形態1における軟水化装置1では、軟水槽3として、第一軟水槽3a及び第二軟水槽3bが備えられる。
<Soft water tank>
The water softener tank 3 softens raw water containing hardness components through the action of the weakly acidic cation exchange resin 33 filled inside. Specifically, the water softener tank 3 exchanges cations (calcium ions, magnesium ions) that are hardness components contained in the flowing water (raw water) with hydrogen ions, thereby reducing the hardness of the raw water and softening the raw water. In the water softener 1 of the first embodiment, a first softener tank 3a and a second softener tank 3b are provided as the water softener tanks 3.

第一軟水槽3aは、内部に充填された第一弱酸性陽イオン交換樹脂33aの作用により、流入口2から流入した原水の軟水化を行う。第一軟水槽3aは、流路切替えバルブ24を備える。流路切替えバルブについての詳細はまとめて後述する。 The first softening tank 3a softens the raw water flowing in from the inlet 2 through the action of the first weakly acidic cation exchange resin 33a filled inside. The first softening tank 3a is equipped with a flow path switching valve 24. Details of the flow path switching valve will be discussed later.

第二軟水槽3bは、内部に充填された第二弱酸性陽イオン交換樹脂33bの作用により、後述する第一中和槽4aを流通した水の軟水化を行う。第二軟水槽3bは、流路切替えバルブ26を備える。 The second water softening tank 3b softens the water that has passed through the first neutralization tank 4a (described below) through the action of the second weakly acidic cation exchange resin 33b filled inside. The second water softening tank 3b is equipped with a flow path switching valve 26.

なお、以下では、第一弱酸性陽イオン交換樹脂33a及び第二弱酸性陽イオン交換樹脂33bに関しては、特に両者を区別する必要がない場合には、弱酸性陽イオン交換樹脂33として説明する。 In the following, the first weakly acidic cation exchange resin 33a and the second weakly acidic cation exchange resin 33b will be referred to as the weakly acidic cation exchange resin 33 unless there is a need to distinguish between them.

弱酸性陽イオン交換樹脂33は、官能基の末端に水素イオンを有するイオン交換樹脂である。弱酸性陽イオン交換樹脂33は、通水される原水に含まれる硬度成分である陽イオン(カルシウムイオン、マグネシウムイオン)を吸着し、水素イオンを放出する。弱酸性陽イオン交換樹脂33で処理された軟水は、硬度成分と交換されて出てきた水素イオンを多く含む。つまり、第一軟水槽3a及び第二軟水槽3bから流出する軟水は、水素イオンを多く含んで酸性化した軟水(酸性軟水)である。 The weakly acidic cation exchange resin 33 is an ion exchange resin that has hydrogen ions at the end of its functional group. It adsorbs cations (calcium ions, magnesium ions) that are hardness components contained in the raw water passed through it and releases hydrogen ions. Soft water treated with the weakly acidic cation exchange resin 33 contains many hydrogen ions that have been exchanged for hardness components. In other words, the soft water flowing out of the first soft water tank 3a and the second soft water tank 3b is acidic soft water (acidic soft water) that contains many hydrogen ions.

弱酸性陽イオン交換樹脂33の官能基の末端が水素イオンであるため、後述する再生処理において、酸性電解水を用いて弱酸性陽イオン交換樹脂33の再生を行うことができる。この際、弱酸性陽イオン交換樹脂33からは、軟水化処理の際に取り込んだ硬度成分である陽イオンが放出される。 Because the terminal functional groups of the weakly acidic cation exchange resin 33 are hydrogen ions, the weakly acidic cation exchange resin 33 can be regenerated using acidic electrolyzed water in the regeneration process described below. During this process, the weakly acidic cation exchange resin 33 releases cations, which are hardness components that were captured during the water softening process.

弱酸性陽イオン交換樹脂33として、特に制限はなく、汎用的なものを使用することができ、例えば、カルボキシル基(-COOH)を交換基とするものが挙げられる。また、カルボキシル基の対イオンである水素イオン(H+)が、金属イオン、アンモニウムイオン(NH4+)等の陽イオンとなっているものでもよい。 There are no particular restrictions on the weakly acidic cation exchange resin 33, and a general-purpose one can be used, such as one that uses a carboxyl group (-COOH) as the exchange group. Furthermore, the hydrogen ion (H+), which is the counter ion of the carboxyl group, may be replaced with a cation such as a metal ion or ammonium ion (NH4+).

<中和槽>
中和槽4は、内部に充填された弱塩基性陰イオン交換樹脂34の作用により、軟水槽3から出てきた水素イオンを含む軟水(酸性化した軟水)のpHを中和し、中性の軟水とする。具体的には、中和槽4は、軟水槽3からの軟水に含まれる水素イオンをアニオン(陰イオン)とともに吸着するため、軟水のpHが上がり、中性の軟水とすることができる。本実施の形態1における軟水化装置1では、中和槽4として、第一中和槽4a及び第二中和槽4bが備えられる。
<Neutralization tank>
The neutralization tank 4 neutralizes the pH of the softened water containing hydrogen ions (acidified softened water) coming out of the softened water tank 3 by the action of the weakly basic anion exchange resin 34 filled therein, to produce neutral softened water. Specifically, the neutralization tank 4 adsorbs the hydrogen ions contained in the softened water from the softened water tank 3 together with anions (negative ions), thereby increasing the pH of the softened water and making it neutral softened water. In the water softening apparatus 1 of the first embodiment, a first neutralization tank 4a and a second neutralization tank 4b are provided as the neutralization tanks 4.

第一中和槽4aは、内部に充填された第一弱塩基性陰イオン交換樹脂34aの作用により、第一軟水槽3aを流通した酸性軟水の中和を行う。第一中和槽4aは、流路切替えバルブ25を備える。 The first neutralization tank 4a neutralizes the acidic soft water that has flowed through the first soft water tank 3a through the action of the first weakly basic anion exchange resin 34a filled inside. The first neutralization tank 4a is equipped with a flow path switching valve 25.

第二中和槽4bは、内部に充填された第二弱塩基性陰イオン交換樹脂34bの作用により、第二軟水槽3bを流通した酸性軟水の中和を行う。第二中和槽4bは、流路切替えバルブ27を備える。 The second neutralization tank 4b neutralizes the acidic softened water that has flowed through the second softened water tank 3b through the action of the second weakly basic anion exchange resin 34b packed inside. The second neutralization tank 4b is equipped with a flow path switching valve 27.

なお、以下では、第一弱塩基性陰イオン交換樹脂34a及び第二弱塩基性陰イオン交換樹脂34bに関しては、特に両者を区別する必要がない場合には、弱塩基性陰イオン交換樹脂34として説明する。 In the following, the first weakly basic anion exchange resin 34a and the second weakly basic anion exchange resin 34b will be referred to as the weakly basic anion exchange resin 34 unless there is a particular need to distinguish between them.

弱塩基性陰イオン交換樹脂34は、通水される水に含まれる水素イオンを中和し、中性の水を生成する。弱塩基性陰イオン交換樹脂34は、後述する再生処理において、アルカリ性電解水を用いて再生を行うことができる。 The weakly basic anion exchange resin 34 neutralizes the hydrogen ions contained in the water passing through it, producing neutral water. The weakly basic anion exchange resin 34 can be regenerated using alkaline electrolyzed water in the regeneration process described below.

弱塩基性陰イオン交換樹脂34として、特に制限はなく、汎用的なものを使用することができ、例えば、遊離塩基型となっているものが挙げられる。 There are no particular restrictions on the weakly basic anion exchange resin 34, and any general-purpose resin can be used, such as a free base type.

<再生装置>
再生装置8は、第一軟水槽3a及び第二軟水槽3bに充填されている弱酸性陽イオン交換樹脂33を再生させ、且つ、第一中和槽4a及び第二中和槽4bに充填されている弱塩基性陰イオン交換樹脂34を再生させる機器である。
<Playback device>
The regeneration device 8 is an apparatus that regenerates the weakly acidic cation exchange resin 33 filled in the first soft water tank 3a and the second soft water tank 3b, and also regenerates the weakly basic anion exchange resin 34 filled in the first neutralization tank 4a and the second neutralization tank 4b.

再生装置8は、電解槽9と、捕捉部10と、第一送水ポンプ11と、第二送水ポンプ12とを含んで構成される。そして、再生装置8は、第二軟水槽3b、第二中和槽4b、流路28、流路29に対して、第一供給流路35、第二供給流路36、第一回収流路37、第二回収流路38、がそれぞれ接続されている。各流路の詳細は後述する。なお、第一供給流路35、第二供給流路36、第一回収流路37、第二回収流路38、中和槽バイパス流路42、軟水槽バイパス流路44により、後述する軟水槽再生循環流路39と中和槽再生循環流路40が形成される。 The regeneration device 8 is composed of an electrolytic tank 9, a capture unit 10, a first water pump 11, and a second water pump 12. The regeneration device 8 is further configured such that a first supply flow path 35, a second supply flow path 36, a first recovery flow path 37, and a second recovery flow path 38 are connected to the second softening tank 3b, the second neutralization tank 4b, the flow path 28, and the flow path 29, respectively. Details of each flow path are described below. The first supply flow path 35, the second supply flow path 36, the first recovery flow path 37, the second recovery flow path 38, the neutralization tank bypass flow path 42, and the softening tank bypass flow path 44 form the softening tank regeneration circulation flow path 39 and the neutralization tank regeneration circulation flow path 40, which will be described below.

<<電解槽>>
電解槽9は、内部に設けた一対の電極41(電極41a及び電極41b)を用いて、流入した水を電気分解することによって、酸性電解水とアルカリ性電解水とを生成して排出する。より詳細には、再生工程での電気分解の際に陽極となる電極41aでは、電気分解により水素イオンが生じ、酸性電解水が生成する。また、再生工程での電気分解の際に陰極となる電極41bでは、電気分解により水酸化物イオンが生じ、アルカリ性電解水が生成する。そして、電解槽9は、酸性電解水を、第一供給流路35及び中和槽バイパス流路42を介して第一軟水槽3aと第二軟水槽3bに供給し、アルカリ性電解水を、第二供給流路36及び軟水槽バイパス流路44を介して第一中和槽4aと第二中和槽4bに供給する。詳細は後述するが、電解槽9によって生成された酸性電解水は、第一軟水槽3aと第二軟水槽3bの弱酸性陽イオン交換樹脂33の再生に使用され、電解槽9によって生成されたアルカリ性電解水は、第一中和槽4aと第二中和槽4bの弱塩基性陰イオン交換樹脂34の再生に使用される。なお、電解槽9は、後述する制御部15によって、一対の電極41への通電状態を制御できるように構成されている。
<<Electrolytic cell>>
The electrolytic bath 9 generates and discharges acidic electrolyzed water and alkaline electrolyzed water by electrolyzing the water flowing in using a pair of electrodes 41 (electrodes 41a and 41b) installed inside. More specifically, hydrogen ions are generated by electrolysis at the electrode 41a, which serves as an anode during electrolysis in the regeneration process, to generate acidic electrolyzed water. Meanwhile, hydroxide ions are generated by electrolysis at the electrode 41b, which serves as a cathode during electrolysis in the regeneration process, to generate alkaline electrolyzed water. The electrolytic bath 9 supplies acidic electrolyzed water to the first soft water bath 3a and the second soft water bath 3b via the first supply flow path 35 and the neutralization bath bypass flow path 42, and supplies alkaline electrolyzed water to the first neutralization bath 4a and the second neutralization bath 4b via the second supply flow path 36 and the soft water bath bypass flow path 44. Although details will be described later, the acidic electrolyzed water produced by the electrolytic cell 9 is used to regenerate the weakly acidic cation exchange resin 33 in the first soft water tank 3a and the second soft water tank 3b, and the alkaline electrolyzed water produced by the electrolytic cell 9 is used to regenerate the weakly basic anion exchange resin 34 in the first neutralization tank 4a and the second neutralization tank 4b. The electrolytic cell 9 is configured so that the state of current flow to the pair of electrodes 41 can be controlled by the control unit 15, which will be described later.

<<送水ポンプ>>
第一送水ポンプ11は、再生装置8による再生処理の際に、軟水槽再生循環流路39(図3参照)に酸性電解水を流通させる機器である。第一送水ポンプ11は、第一軟水槽3aと電解槽9との間を連通接続する第一回収流路37に設けられている。このような配置とするのは、第一送水ポンプ11だけで、軟水槽再生循環流路39に酸性電解水を循環させやすくなるためである。
<<Water pump>>
The first water pump 11 is a device that circulates acidic electrolyzed water through the soft water tank regeneration circulation flow path 39 (see FIG. 3 ) during regeneration treatment by the regeneration device 8. The first water pump 11 is provided in the first recovery flow path 37 that communicates between the first soft water tank 3a and the electrolytic tank 9. The reason for this arrangement is that the first water pump 11 alone can easily circulate acidic electrolyzed water through the soft water tank regeneration circulation flow path 39.

第二送水ポンプ12は、中和槽再生循環流路40(図3参照)にアルカリ性電解水を流通させる機器である。第二送水ポンプ12は、第一中和槽4aと電解槽9との間を連通接続する第二回収流路38に設けられている。このような配置とするのは、第二送水ポンプ12だけで、中和槽再生循環流路40にアルカリ性電解水を循環させやすくなるからである。 The second water supply pump 12 is a device that circulates alkaline electrolyzed water through the neutralization tank regeneration/circulation flow path 40 (see Figure 3). The second water supply pump 12 is provided in the second recovery flow path 38 that connects the first neutralization tank 4a and the electrolytic tank 9. This arrangement is because it makes it easier to circulate alkaline electrolyzed water through the neutralization tank regeneration/circulation flow path 40 using only the second water supply pump 12.

また、第一送水ポンプ11及び第二送水ポンプ12は、後述する制御部15と無線または有線により通信可能に接続されている。 In addition, the first water pump 11 and the second water pump 12 are connected to the control unit 15 (described later) via wireless or wired communication.

<<捕捉部>>
捕捉部10は、電解槽9と第二中和槽4bとを連通接続する第二供給流路36に設けられている。
<<Capturing section>>
The capture section 10 is provided in a second supply flow path 36 that connects the electrolytic bath 9 and the second neutralization bath 4b.

捕捉部10は、電解槽9から送出されたアルカリ性電解水に含まれる析出物を捕捉する。析出物とは、電解槽9内において、再生処理の際に第一軟水槽3a及び第二軟水槽3bから放出された陽イオンである硬度成分がアルカリ性電解水と反応することにより生じる反応生成物である。より詳細には、電解槽9で水の電気分解が行われている間、再生処理時の第一軟水槽3aと第二軟水槽3bから放出される硬度成分(例えば、カルシウムイオン、マグネシウムイオン)は、陰極(電極41b)側に移動する。陰極側ではアルカリ性電解水が生成しているため、硬度成分とアルカリ性電解水が反応し、析出物となる。例えば、硬度成分がカルシウムイオンの場合、アルカリ性電解水と混合されることにより、炭酸カルシウムが生じる反応が起こったり、水酸化カルシウムが生じる反応が起こったりする。そして、硬度成分に由来する析出物は、第二供給流路36に設けられた捕捉部10で析出物として捕捉される。そして、硬度成分に由来する析出物を捕捉部10で捕捉することにより、析出物が第二中和槽4bに流入し、堆積することを抑制できる。したがって、再生処理の終了後に軟水化処理を再開する場合には、第二中和槽4bに堆積した析出物が第一軟水槽3a及び第二軟水槽3bから放出された水素イオンと反応してイオン化することを原因とした、第二中和槽4bから送出される軟水の硬度上昇を抑制できる。 The capture unit 10 captures precipitates contained in the alkaline electrolyzed water delivered from the electrolytic cell 9. The precipitates are reaction products generated in the electrolytic cell 9 when cations (hardness components) released from the first soft water tank 3a and the second soft water tank 3b during the regeneration process react with the alkaline electrolyzed water. More specifically, while water is being electrolyzed in the electrolytic cell 9, hardness components (e.g., calcium ions, magnesium ions) released from the first soft water tank 3a and the second soft water tank 3b during the regeneration process migrate toward the cathode (electrode 41b). Because alkaline electrolyzed water is being generated on the cathode side, the hardness components react with the alkaline electrolyzed water to form precipitates. For example, if the hardness component is calcium ion, mixing with alkaline electrolyzed water can result in a reaction to produce calcium carbonate or calcium hydroxide. The precipitates derived from the hardness components are then captured as precipitates by the capture unit 10 provided in the second supply flow path 36. Furthermore, by capturing precipitates derived from hardness components in the capture unit 10, it is possible to prevent the precipitates from flowing into and accumulating in the second neutralization tank 4b. Therefore, when the water softening process is resumed after the regeneration process is completed, it is possible to prevent an increase in the hardness of the softened water delivered from the second neutralization tank 4b, which would be caused by the precipitates accumulated in the second neutralization tank 4b reacting with the hydrogen ions released from the first and second soft water tanks 3a and 3b and ionizing them.

また、再生処理の際に、硬度成分に由来する析出物が捕捉部10を通過したアルカリ性電解水は、第二中和槽4bと第一中和槽4aを流通した後、電解槽9で再度電気分解され、再度アルカリ性電解水として、弱塩基性陰イオン交換樹脂34の再生に供される。この時、酸性電解水は、捕捉部10を備えない場合と比較し、含有する硬度成分が減少している。つまり、捕捉部10で析出物を捕捉することにより、酸性電解水の硬度が低下するため、第一軟水槽3aと第二軟水槽3bに流入する硬度成分を減少させることができ、弱酸性陽イオン交換樹脂33の再生効率の低下を抑制できる。 In addition, during the regeneration process, the alkaline electrolyzed water, from which precipitates derived from hardness components have passed through the capture unit 10, flows through the second neutralization tank 4b and the first neutralization tank 4a, and is then electrolyzed again in the electrolytic tank 9 to be converted back into alkaline electrolyzed water, which is then used to regenerate the weakly basic anion exchange resin 34. At this time, the acidic electrolyzed water contains fewer hardness components than when the capture unit 10 is not provided. In other words, by capturing the precipitates in the capture unit 10, the hardness of the acidic electrolyzed water is reduced, thereby reducing the amount of hardness components flowing into the first soft water tank 3a and the second soft water tank 3b, and preventing a decrease in the regeneration efficiency of the weakly acidic cation exchange resin 33.

なお、「硬度成分が反応する」とは、硬度成分すべてが反応することのみならず、反応しない成分もしくは溶解度積を超えない成分が含まれている状態も含むものとする。 Note that "hardness components react" does not only mean that all hardness components react, but also includes a state in which unreacted components or components that do not exceed the solubility product are present.

捕捉部10は、硬度成分とアルカリ性電解水との反応により生じる析出物を分離可能であればその形態は問わない。例えば、カートリッジタイプのフィルター、粒状ろ材を用いたろ過層、サイクロン型の固液分離機、中空糸膜等を用いる形態が挙げられる。 The capture unit 10 can take any form as long as it can separate the precipitates resulting from the reaction between hardness components and alkaline electrolyzed water. Examples include a cartridge-type filter, a filtration layer using granular filter media, a cyclone-type solid-liquid separator, and a hollow fiber membrane.

捕捉部10の形態として一般的に使用される手段としては、カートリッジタイプのフィルターが挙げられる。カートリッジタイプのフィルターとして、糸巻きフィルターのような深層ろ過型、プリーツフィルター及びメンブレンフィルターのような表面ろ過型、またはこれらを組み合わせて使用することができる。 A commonly used form of capture unit 10 is a cartridge-type filter. Cartridge-type filters can be depth filtration types such as thread-wound filters, surface filtration types such as pleated filters and membrane filters, or a combination of these.

捕捉部10は、開閉弁22及び捕捉部排水口14を備える。 The capture unit 10 is equipped with an on-off valve 22 and a capture unit drain outlet 14.

開閉弁22は、捕捉部10の下部に設けられる弁であり、捕捉部10内の排水を制御する弁である。開閉弁22を開放することにより、捕捉部10内の水を捕捉部排水口14から装置外に排出できる。 The on-off valve 22 is a valve located at the bottom of the capture unit 10 and controls the drainage of water from within the capture unit 10. By opening the on-off valve 22, water from within the capture unit 10 can be drained out of the device through the capture unit drain outlet 14.

捕捉部排水口14は、捕捉部10内の水を装置外に排出する開口である。捕捉部排水口14の上流に設けられる開閉弁22を開放することにより、捕捉部排水口14から捕捉部10内の水を装置外に排出できる。 The capture unit drain outlet 14 is an opening that drains water from within the capture unit 10 to the outside of the device. By opening the on-off valve 22 located upstream of the capture unit drain outlet 14, water from within the capture unit 10 can be drained to the outside of the device through the capture unit drain outlet 14.

<再生後水貯留槽>
再生後水貯留槽64は、再生工程後に軟水槽再生循環流路39に残留する高硬度水(再生後水)を貯留する槽である。詳細は後述するが、再生工程後の軟水槽再生循環流路39には、軟水槽3から放出された硬度成分を大量に含む水である再生後水が存在する。この再生後水を貯留し、原水と混合させ混合水とすることで、次回の再生工程時に電解槽9には電気伝導度の高い混合水を充填することができる。
<Water storage tank after regeneration>
The regenerated water storage tank 64 is a tank that stores high-hardness water (regenerated water) remaining in the soft water tank regeneration circulation flow path 39 after the regeneration process. As will be described in detail later, the soft water tank regeneration circulation flow path 39 after the regeneration process contains regenerated water, which is water containing a large amount of hardness components released from the soft water tank 3. By storing this regenerated water and mixing it with raw water to produce mixed water, the electrolytic tank 9 can be filled with mixed water with high electrical conductivity during the next regeneration process.

再生後水貯留槽64は、再生後水導入流路62により、混合部60と連通接続されており、槽内の再生後水を混合部60へと送出することが可能である。 The regenerated water storage tank 64 is connected to the mixing section 60 via the regenerated water inlet flow path 62, allowing the regenerated water in the tank to be sent to the mixing section 60.

再生後水貯留槽64は、軟水槽再生循環流路39内であれば、設置場所は問わないが、軟水槽再生循環流路39における電解槽9を起点として、電解槽9の下流側、且つ、第二軟水槽3bの上流側に設けられることが好ましい。このように設けることで、再生後水による軟水化工程への影響を抑制しつつ、貯水することができる。また、酸性である再生後水を貯留することができるため、下流の弱酸性陽イオン交換樹脂33への吸着を防ぐことができるとともに、中性の水から電解するときと比較して、電解時の電極41の負担を低減できる。 The regenerated water storage tank 64 can be installed anywhere within the soft water tank regeneration circulation flow path 39, but it is preferable to install it downstream of the electrolytic cell 9 and upstream of the second soft water tank 3b, starting from the electrolytic cell 9 in the soft water tank regeneration circulation flow path 39. By locating it in this manner, the regenerated water can be stored while minimizing the impact of the regenerated water on the water softening process. Furthermore, since the acidic regenerated water can be stored, it can be prevented from being adsorbed onto the downstream weakly acidic cation exchange resin 33, and the burden on the electrodes 41 during electrolysis can be reduced compared to when neutral water is electrolyzed.

<混合部>
混合部60は、原水と後述する再生工程の際に生じる再生後水とを混合し、混合水とする。混合部60により、原水よりも電気伝導度の高い混合水を得ることができる。生じた混合水は、供給流路72により電解槽9へと供給される。
<Mixing section>
The mixing unit 60 mixes the raw water with regenerated water generated during the regeneration process described below to produce mixed water. The mixing unit 60 produces mixed water with a higher electrical conductivity than the raw water. The resulting mixed water is supplied to the electrolytic cell 9 via a supply flow path 72.

混合部60は、再生後水導入流路62により、再生後水貯留槽64と連通接続される。 The mixing section 60 is connected to the regenerated water storage tank 64 via a regenerated water inlet flow path 62.

混合部60は、軟水槽再生循環流路39内であれば、設置場所は問わないが、軟水槽再生循環流路39における電解槽9を起点として、電解槽9の下流側、且つ、第二軟水槽3bの上流側に設けられることが好ましい。 The mixing section 60 can be installed anywhere within the soft water tank regeneration circulation flow path 39, but it is preferable that it be installed downstream of the electrolytic cell 9 and upstream of the second soft water tank 3b, with the electrolytic cell 9 being the starting point in the soft water tank regeneration circulation flow path 39.

<開閉弁及び流路切替えバルブ>
複数の開閉弁(開閉弁18~開閉弁23及び開閉弁63)は、各流路にそれぞれ設けられ、各流路において「開放」した状態と、「閉止」した状態とを切り替える。
<On-off valve and flow path switching valve>
A plurality of on-off valves (on-off valves 18 to 23 and on-off valve 63) are provided in each flow path, respectively, and switch each flow path between an "open" state and a "closed" state.

複数の開閉弁(開閉弁18、開閉弁19、開閉弁21、開閉弁23、及び開閉弁63)は、弁の開閉により、各流路への水の流通を開始あるいは停止する。 Multiple on-off valves (on-off valve 18, on-off valve 19, on-off valve 21, on-off valve 23, and on-off valve 63) start or stop the flow of water to each flow path by opening and closing the valve.

開閉弁20及び開閉弁22は、後述する再生流路洗浄工程、電解槽洗浄工程、捕捉部洗浄工程の際に、開放した状態となり、再生循環水を装置外に排出する。 On-off valves 20 and 22 are opened during the regeneration flow path cleaning process, electrolytic cell cleaning process, and capture unit cleaning process described below, allowing the regenerated circulating water to be discharged outside the device.

複数の流路切替えバルブ(流路切替えバルブ24~流路切替えバルブ27)は、第一軟水槽3a、第二軟水槽3b、第一中和槽4a、及び第二中和槽4bにそれぞれ設けられる。複数の流路切替えバルブはいずれも、3つの開口を備え、1つ目の開口は水の流入及び流出が可能な流入流出口、2つ目の開口は流出口としては機能せず流入口として機能する流入口、3つ目の開口は流入口としては機能せず流出口として機能する流出口である。複数の流路切替えバルブはいずれも、流入流出口は常に「開放」しており、通水方向により、流入口か流出口のうちどちらか一方が「開放」している時には、他方の流入口か流出口は「閉止」している。流路切替えバルブ24~27を備えることにより、軟水化装置1内の各流路に必要な開閉弁の数を減少でき、軟水化装置1のコストの低減ができる。 Multiple flow path switching valves (flow path switching valves 24 to 27) are provided in the first soft water tank 3a, the second soft water tank 3b, the first neutralization tank 4a, and the second neutralization tank 4b, respectively. Each of the multiple flow path switching valves has three openings: the first opening is an inlet/outlet through which water can flow in and out; the second opening is an inlet that functions as an inlet but not an outlet; and the third opening is an outlet that functions as an outlet but not an inlet. For each of the multiple flow path switching valves, the inlet/outlet is always "open." Depending on the water flow direction, when either the inlet or outlet is "open," the other inlet or outlet is "closed." By providing flow path switching valves 24 to 27, the number of on-off valves required for each flow path within the water softening device 1 can be reduced, thereby reducing the cost of the water softening device 1.

また、複数の開閉弁(開閉弁18~開閉弁23及び開閉弁63)と複数の流路切替えバルブ(流路切替えバルブ24~流路切替えバルブ27)はそれぞれ、後述する制御部15と無線または有線により通信可能に接続されている。 In addition, the multiple on-off valves (on-off valves 18 to 23 and on-off valve 63) and the multiple flow path switching valves (flow path switching valves 24 to 27) are each connected to the control unit 15 (described below) via wires or wirelessly so that they can communicate with each other.

<排水口>
排水口13は、排水流路54の端部に設けられる開口であり、再生経路洗浄工程及び電解槽洗浄工程において装置内の水を装置外に排出する開口である。排水口13の上流には開閉弁20が設けられており、開閉弁20を開放することにより、排水口13から排水を行うことができる。
<Drain port>
The drain outlet 13 is an opening provided at the end of the drain flow path 54, and is an opening for discharging water from the apparatus to the outside during the regeneration path cleaning process and the electrolytic cell cleaning process. An on-off valve 20 is provided upstream of the drain outlet 13, and water can be discharged from the drain outlet 13 by opening the on-off valve 20.

<制御部>
制御部15は、軟水化工程、混合工程、再生工程、貯水工程、再生流路洗浄工程、電解槽洗浄工程、捕捉部洗浄工程の各工程の実行及び各工程間の切替えを制御する。
<Control unit>
The control unit 15 controls the execution of each of the processes, namely, the water softening process, the mixing process, the regeneration process, the water storage process, the regeneration flow path cleaning process, the electrolytic cell cleaning process, and the capture unit cleaning process, and controls switching between the processes.

具体的には、制御部15は、軟水化工程から混合工程への切替え、混合工程から再生工程への切替え、再生工程から貯水工程への切替え、貯水工程から再生流路洗浄工程への切替え、再生流路洗浄工程から電解槽洗浄工程への切替え、電解槽洗浄工程から捕捉部洗浄工程への切替え、及び捕捉部洗浄工程から軟水化工程への切替えを制御する。 Specifically, the control unit 15 controls switching from the water softening process to the mixing process, switching from the mixing process to the regeneration process, switching from the regeneration process to the water storage process, switching from the water storage process to the regeneration flow path cleaning process, switching from the regeneration flow path cleaning process to the electrolytic cell cleaning process, switching from the electrolytic cell cleaning process to the capture unit cleaning process, and switching from the capture unit cleaning process to the water softening process.

また、制御部15は、開閉弁20と開閉弁22を制御し、再生流路洗浄工程と、電解槽洗浄工程と、捕捉部洗浄工程の際の排水を制御する。 The control unit 15 also controls the on-off valves 20 and 22, and controls the drainage during the regeneration flow path cleaning process, the electrolytic cell cleaning process, and the capture unit cleaning process.

また制御部15は、流路切替えバルブ24~流路切替えバルブ27、開閉弁18、開閉弁19、開閉弁21、開閉弁23、及び開閉弁63を制御し、流路の切替えを実行する。 The control unit 15 also controls flow path switching valves 24 to 27, on-off valve 18, on-off valve 19, on-off valve 21, on-off valve 23, and on-off valve 63 to switch the flow path.

<各流路>
<<流路>>
流路53は、流入口2と取水口7とを連通接続する流路であり、流路上には開閉弁18が設けられている。流路53により、再生工程、再生流路洗浄工程、電解槽洗浄工程、捕捉部洗浄工程のいずれかを実施している場合でも、軟水化装置1の利用者は、取水口7から原水を得ることができる。
<Each flow path>
<<Flow path>>
The flow path 53 is a flow path that connects the inlet 2 and the water intake 7, and is provided with an on-off valve 18. The flow path 53 allows users of the water softening device 1 to obtain raw water from the water intake 7 even when any of the regeneration process, regeneration flow path cleaning process, electrolytic cell cleaning process, and capture unit cleaning process is being performed.

<<再生後水導入流路>>
再生後水導入流路62は、再生工程終了後には、再生後水貯留槽64に再生後水を供給し、後述する混合工程時には、混合部60に再生後水を供給する流路である。
<<Post-regenerated water introduction channel>>
The regenerated water introduction flow path 62 is a flow path that supplies the regenerated water to the regenerated water storage tank 64 after the regeneration process is completed, and supplies the regenerated water to the mixing section 60 during the mixing process described below.

再生後水導入流路62は、第一供給流路35と接続している混合部60と、再生後水貯留槽64と、を連通接続する流路であり、その流路上に開閉弁63を備える。再生後水導入流路62は、再生工程終了後には、開閉弁63の開放に伴い、軟水槽再生循環流路39、特に第一供給流路35に残存する再生後水を再生後水貯留槽64に導入する。また、再生後水導入流路62は、混合工程時には、開閉弁63の開放に伴い、再生後水貯留槽64に貯留された再生後水を混合部60に導入する。 The regenerated water introduction flow path 62 is a flow path that connects the mixing section 60, which is connected to the first supply flow path 35, with the regenerated water storage tank 64, and is equipped with an on-off valve 63. After the regeneration process is completed, the regenerated water introduction flow path 62 introduces the regenerated water remaining in the soft water tank regeneration circulation flow path 39, particularly the first supply flow path 35, into the regenerated water storage tank 64 when the on-off valve 63 is opened. During the mixing process, the regenerated water introduction flow path 62 introduces the regenerated water stored in the regenerated water storage tank 64 into the mixing section 60 when the on-off valve 63 is opened.

<<軟水化流路>>
図2を参照して、軟水化装置1の軟水化工程の際に形成される軟水化流路43について説明する。図2は軟水化装置1の軟水化流路43を示す構成図である。
<<Water softening channel>>
2, the softening flow path 43 formed during the water softening process of the water softening device 1 will be described. FIG. 2 is a structural diagram showing the softening flow path 43 of the water softening device 1.

軟水化流路43(図2の斜線矢印)は、原水の軟水化を行う流路であり、軟水化流路43を流通した原水は中性の軟水となり、取水口7から装置外に排出される。 The water softening flow path 43 (hatched arrow in Figure 2) is a flow path that softens the raw water. The raw water that flows through the water softening flow path 43 becomes neutral soft water and is discharged outside the device through the water intake 7.

軟水化流路43は、流入口2、流路28、第一軟水槽3a、流路29、第一中和槽4a、流路30、第二軟水槽3b、流路31、第二中和槽4b、流路32、取水口7により形成される。 The water softening flow path 43 is formed by the inlet 2, flow path 28, first water softening tank 3a, flow path 29, first neutralization tank 4a, flow path 30, second water softening tank 3b, flow path 31, second neutralization tank 4b, flow path 32, and water intake 7.

流路28は、流入口2から第一軟水槽3aまでを接続する流路である。つまり、流路28は、硬度成分を含む原水を流入口2から第一軟水槽3aへ導く流路である。 The flow path 28 connects the inlet 2 to the first soft water tank 3a. In other words, the flow path 28 is a flow path that guides raw water containing hardness components from the inlet 2 to the first soft water tank 3a.

流路29は、第一軟水槽3aから第一中和槽4aまでを接続する流路である。つまり、流路29は、第一軟水槽3aで軟水化された水を第一中和槽4aに導く流路である。 Flow path 29 is a flow path that connects the first softened water tank 3a to the first neutralization tank 4a. In other words, flow path 29 is a flow path that guides water softened in the first softened water tank 3a to the first neutralization tank 4a.

流路30は、第一中和槽4aから第二軟水槽3bまでを接続する流路である。つまり、流路30は、第一中和槽4aで中和された水を第二軟水槽3bへ導く流路である。 The flow path 30 connects the first neutralization tank 4a to the second soft water tank 3b. In other words, the flow path 30 is a flow path that guides water neutralized in the first neutralization tank 4a to the second soft water tank 3b.

流路31は、第二軟水槽3bから第二中和槽4bまでを接続する流路である。つまり、流路31は、第二軟水槽3bで軟水化された水を第二中和槽4bに導く流路である。 Flow path 31 is a flow path that connects the second water softening tank 3b to the second neutralization tank 4b. In other words, flow path 31 is a flow path that guides water softened in the second water softening tank 3b to the second neutralization tank 4b.

流路32は、第二中和槽から取水口7までを接続する流路である。つまり、流路32は、軟水化された原水を第二中和槽4bから取水口7に導く流路である。 Flow path 32 is a flow path that connects the second neutralization tank to the water intake 7. In other words, flow path 32 is a flow path that guides softened raw water from the second neutralization tank 4b to the water intake 7.

図2に示すように、流入口2の下流側且つ第一軟水槽3aの上流側の流路28上に開閉弁19が設置されている。また、後述する流路53には、開閉弁18が設置されている。そして、開閉弁18を閉止して、開閉弁19を開放することにより、第一軟水槽3aと流入口2が連通接続される。また、流路切替えバルブ24を第一軟水槽3aと第一中和槽4aとが連通接続するように切替え、流路切替えバルブ25を第二軟水槽3bと第二中和槽4bが連通接続するように切り替え、流路切替えバルブ26を第一中和槽4aと第二軟水槽3bが連通接続するように切り替え、流路切替えバルブ27を第二軟水槽3bと第二中和槽4bが連通接続するように切り替える。これにより、流入口2から流路28、第一軟水槽3a、流路29、第一中和槽4a、流路30、第二軟水槽3b、流路31、第二中和槽4b、流路32、取水口7までを連通接続する軟水化流路43が形成される。この時、開閉弁20、開閉弁21、開閉弁23は閉止している。 As shown in FIG. 2, an on-off valve 19 is installed on the flow path 28 downstream of the inlet 2 and upstream of the first soft water tank 3a. An on-off valve 18 is also installed in the flow path 53, which will be described later. Closing the on-off valve 18 and opening the on-off valve 19 connects the first soft water tank 3a to the inlet 2. The flow path switching valve 24 is switched to connect the first soft water tank 3a to the first neutralization tank 4a, the flow path switching valve 25 is switched to connect the second soft water tank 3b to the second neutralization tank 4b, the flow path switching valve 26 is switched to connect the first neutralization tank 4a to the second soft water tank 3b, and the flow path switching valve 27 is switched to connect the second soft water tank 3b to the second neutralization tank 4b. This forms a water softening flow path 43 that connects the inlet 2 through flow path 28, first softening tank 3a, flow path 29, first neutralization tank 4a, flow path 30, second softening tank 3b, flow path 31, second neutralization tank 4b, flow path 32, and water intake 7. At this time, on-off valves 20, 21, and 23 are closed.

<<再生循環流路>>
次に、図3を参照して、軟水化装置1の再生工程の際に形成される軟水槽再生循環流路39と中和槽再生循環流路40について説明する。図3は、軟水化装置1の軟水槽再生循環流路39と中和槽再生循環流路40を示す構成図である。
<<Regenerative circulation flow path>>
Next, with reference to Fig. 3, a description will be given of a softened water tank regeneration circulation flow path 39 and a neutralization tank regeneration circulation flow path 40 formed during the regeneration process of the water softening device 1. Fig. 3 is a configuration diagram showing the softened water tank regeneration circulation flow path 39 and the neutralization tank regeneration circulation flow path 40 of the water softening device 1.

まず、軟水槽再生循環流路39について説明する。 First, we will explain the soft water tank regeneration circulation flow path 39.

軟水槽再生循環流路39は、再生工程時に酸性電解水が流通することにより、第一軟水槽3a及び第二軟水槽3bの再生を行う流路であり、図3(白矢印)に示すように、第一送水ポンプ11によって送出された水が、電解槽9、第二軟水槽3b、及び第一軟水槽3aを流通し、電解槽9に戻って循環する流路である。 The soft water tank regeneration circulation flow path 39 is a flow path through which acidic electrolyzed water flows during the regeneration process to regenerate the first soft water tank 3a and the second soft water tank 3b. As shown in Figure 3 (white arrow), this is the flow path through which water pumped by the first water supply pump 11 flows through the electrolytic tank 9, the second soft water tank 3b, and the first soft water tank 3a, and then circulates back to the electrolytic tank 9.

具体的には、軟水槽再生循環流路39は、電解槽9、第二軟水槽3b、第一軟水槽3a、第一送水ポンプ11を接続する第一供給流路35、中和槽バイパス流路42、第一回収流路37の各流路によって構成される。 Specifically, the soft water tank regeneration circulation flow path 39 is composed of the first supply flow path 35 connecting the electrolytic tank 9, the second soft water tank 3b, the first soft water tank 3a, and the first water supply pump 11, the neutralization tank bypass flow path 42, and the first recovery flow path 37.

第一供給流路35は、電解槽9の下流側から第二軟水槽3bの下流側までを連通接続する流路であり、電解槽9から第二軟水槽3bへ酸性電解水を供給する流路である。 The first supply flow path 35 is a flow path that connects the downstream side of the electrolytic cell 9 to the downstream side of the second soft water tank 3b, and supplies acidic electrolyzed water from the electrolytic cell 9 to the second soft water tank 3b.

中和槽バイパス流路42は、第一中和槽4aを迂回して第二軟水槽3bの上流側から第一軟水槽3aの下流側までを連通接続する流路であり、第二軟水槽3bから第一軟水槽3aへ酸性電解水を供給する流路である。 The neutralization tank bypass flow path 42 is a flow path that bypasses the first neutralization tank 4a and connects the upstream side of the second soft water tank 3b to the downstream side of the first soft water tank 3a, and is a flow path that supplies acidic electrolyzed water from the second soft water tank 3b to the first soft water tank 3a.

第一回収流路37は、第一軟水槽3aの上流側から電解槽9までを連通接続する流路であり、第一軟水槽3aと第二軟水槽3bを通過した硬度成分を含む酸性電解水を電解槽9へ回収する流路である。第一回収流路37には、第一送水ポンプ11が設けられる。 The first recovery flow path 37 is a flow path that connects the upstream side of the first soft water tank 3a to the electrolytic cell 9, and is a flow path that recovers acidic electrolyzed water containing hardness components that has passed through the first soft water tank 3a and the second soft water tank 3b to the electrolytic cell 9. A first water pump 11 is provided in the first recovery flow path 37.

また、軟水槽再生循環流路39は、電解槽9から送出された酸性電解水を、第一軟水槽3a及び第二軟水槽3bの下流側から第一軟水槽3a及び第二軟水槽3bに導入し、軟水化槽の下流側に比べて硬度成分の吸着量が多い上流側から流出させる流路である。なお、下流側とは、軟水化処理時の流路における下流側を指す。 The soft water tank regeneration circulation flow path 39 is a flow path that introduces the acidic electrolyzed water delivered from the electrolytic tank 9 into the first soft water tank 3a and the second soft water tank 3b from the downstream side of the first soft water tank 3a and the second soft water tank 3b, and allows it to flow out from the upstream side, where a greater amount of hardness components are adsorbed than the downstream side of the water softening tank. Note that the downstream side refers to the downstream side of the flow path during the water softening process.

次に、中和槽再生循環流路40について説明する。 Next, we will explain the neutralization tank regeneration circulation flow path 40.

中和槽再生循環流路40は、再生工程時にアルカリ性電解水が流通することにより、第一中和槽4a及び第二中和槽4bの再生を行う流路であり、図3(黒矢印)に示すように、第二送水ポンプ12によって送出された水が、電解槽9、第二中和槽4b、及び第一中和槽4aを流通し、電解槽9に戻って循環する流路である。 The neutralization tank regeneration circulation flow path 40 is a flow path through which alkaline electrolyzed water flows during the regeneration process to regenerate the first neutralization tank 4a and the second neutralization tank 4b. As shown in Figure 3 (black arrow), this is the flow path through which water delivered by the second water supply pump 12 flows through the electrolytic tank 9, the second neutralization tank 4b, and the first neutralization tank 4a, and then circulates back to the electrolytic tank 9.

具体的には、中和槽再生循環流路40は、電解槽9、第二中和槽4b、第一中和槽4a、第二送水ポンプ12を接続する第二供給流路36、軟水槽バイパス流路44、第二回収流路38の各流路によって構成される。 Specifically, the neutralization tank regeneration circulation flow path 40 is composed of the electrolytic tank 9, the second neutralization tank 4b, the first neutralization tank 4a, the second supply flow path 36 connecting the second water supply pump 12, the soft water tank bypass flow path 44, and the second recovery flow path 38.

第二供給流路36は、電解槽9の下流側から第二中和槽4bの下流側までを連通接続する流路であり、電解槽9から第二中和槽4bへアルカリ性電解水を供給する流路である。第二供給流路36には、捕捉部10、開閉弁21、及び開閉弁23が設置されている。 The second supply flow path 36 is a flow path that connects the downstream side of the electrolytic cell 9 to the downstream side of the second neutralization cell 4b, and supplies alkaline electrolyzed water from the electrolytic cell 9 to the second neutralization cell 4b. The second supply flow path 36 is equipped with a capture unit 10, an on-off valve 21, and an on-off valve 23.

軟水槽バイパス流路44は、第二軟水槽3bを迂回して第二中和槽4bの上流側から第一中和槽4aの下流側までを連通接続する流路であり、第二中和槽4bから第一中和槽4aへアルカリ性電解水を供給する流路である。 The soft water tank bypass flow path 44 is a flow path that bypasses the second soft water tank 3b and connects the upstream side of the second neutralization tank 4b to the downstream side of the first neutralization tank 4a, and is a flow path that supplies alkaline electrolyzed water from the second neutralization tank 4b to the first neutralization tank 4a.

第二回収流路38は、第一中和槽4aの上流側から電解槽9までを連通接続する流路であり、第一中和槽4aと第二中和槽4bを通過したアルカリ性電解水を電解槽9へ回収する流路である。第二回収流路38には、第二送水ポンプ12が設けられる。 The second recovery flow path 38 is a flow path that connects the upstream side of the first neutralization tank 4a to the electrolytic tank 9, and is a flow path that recovers alkaline electrolyzed water that has passed through the first neutralization tank 4a and the second neutralization tank 4b to the electrolytic tank 9. A second water pump 12 is provided in the second recovery flow path 38.

<<貯水流路>>
次に、図4を参照して、軟水化装置1の貯水工程の際に形成される貯水流路66について説明する。図4は、軟水化装置1の貯水流路66を示す構成図である。
<<Water storage channel>>
Next, the water storage flow path 66 formed during the water storage process of the water softening device 1 will be described with reference to Fig. 4. Fig. 4 is a structural diagram showing the water storage flow path 66 of the water softening device 1.

貯水流路66は、後述する貯水工程の際に、流路内に残存する高硬度水である再生後水を再生後水貯留槽64に送水する流路である。 The water storage flow path 66 is a flow path that sends the regenerated water, which is high-hardness water remaining in the flow path, to the regenerated water storage tank 64 during the water storage process described below.

貯水流路66は、図4(黒矢印)に示すように、第一供給流路35、第二軟水槽3b、中和槽バイパス流路42、第一軟水槽3a、第一回収流路37、第一送水ポンプ11、電解槽9、第一供給流路35、混合部60内の再生後水を、再生後水導入流路62を介して再生後水貯留槽64に送水する流路である。 As shown in Figure 4 (black arrow), the water storage flow path 66 is a flow path that transports the regenerated water in the first supply flow path 35, second soft water tank 3b, neutralization tank bypass flow path 42, first soft water tank 3a, first recovery flow path 37, first water supply pump 11, electrolytic tank 9, first supply flow path 35, and mixing section 60 to the regenerated water storage tank 64 via the regenerated water introduction flow path 62.

<<再生流路洗浄流路>>
次に、図5を参照して、軟水化装置1の再生流路洗浄工程の際に形成される再生流路洗浄流路45について説明する。図5は、軟水化装置1の再生流路洗浄流路45を示す構成図である。
<<Regenerated flow path cleaning flow path>>
Next, a description will be given of a regeneration flow path cleaning flow path 45 formed during the regeneration flow path cleaning process of the water softening device 1 with reference to Fig. 5. Fig. 5 is a configuration diagram showing the regeneration flow path cleaning flow path 45 of the water softening device 1.

再生流路洗浄流路45は、後述する再生流路洗浄工程の際に、流路内に残存する高硬度水を第一中和槽4a及び第二中和槽4bに流入させずに装置外に排出する流路である。再生流路洗浄流路45は、第一排水流路46及び第二排水流路47を含んで構成される。 The regeneration flow path cleaning flow path 45 is a flow path that discharges high-hardness water remaining in the flow path outside the device during the regeneration flow path cleaning process described below, without allowing it to flow into the first neutralization tank 4a and the second neutralization tank 4b. The regeneration flow path cleaning flow path 45 is composed of a first drainage flow path 46 and a second drainage flow path 47.

第一排水流路46は、図5(白矢印)に示すように、流入口2から、第一送水ポンプ11、電解槽9、開閉弁20、排水口13を接続する各流路によって構成される。具体的には、第一排水流路46は、流入口2から流入した原水を、流路28、第一回収流路37、第一送水ポンプ11、電解槽9、排水流路54、開閉弁20、排水口13の順に流通させる流路である。 As shown in Figure 5 (white arrow), the first drainage flow path 46 is composed of flow paths connecting the inlet 2 to the first water pump 11, the electrolytic cell 9, the on-off valve 20, and the drainage outlet 13. Specifically, the first drainage flow path 46 is a flow path that circulates raw water flowing in from the inlet 2 through the flow path 28, the first recovery flow path 37, the first water pump 11, the electrolytic cell 9, the drainage flow path 54, the on-off valve 20, and the drainage outlet 13 in this order.

排水流路54は、一端部で第一供給流路35と接続する流路であり、他端部で排水口13と接続する流路である。排水流路54には開閉弁20が設けられており、開閉弁20を開放することで流路内の水を装置外に排水し、開閉弁20を閉止することで排水口13からの排水を停止可能である。 The drainage flow path 54 is a flow path that connects to the first supply flow path 35 at one end and to the drain outlet 13 at the other end. An on-off valve 20 is provided in the drainage flow path 54; opening the on-off valve 20 allows water in the flow path to be drained outside the device, and closing the on-off valve 20 can stop water from being drained from the drain outlet 13.

第二排水流路47は、図5(黒矢印)に示すように、流入口2から、第一軟水槽3a、第二軟水槽3b、開閉弁20、排水口13までを連通接続する各流路によって構成される。具体的には、第二排水流路47は、流入口2から流入した原水を、流路28、第一軟水槽3a、中和槽バイパス流路42、第二軟水槽3b、第一供給流路35、開閉弁20、排水口13の順に流通させる流路である。 As shown in Figure 5 (black arrow), the second drainage flow path 47 is composed of flow paths that connect the inlet 2 to the first soft water tank 3a, the second soft water tank 3b, the on-off valve 20, and the drain outlet 13. Specifically, the second drainage flow path 47 is a flow path that circulates raw water that flows in from the inlet 2 through the flow path 28, the first soft water tank 3a, the neutralization tank bypass flow path 42, the second soft water tank 3b, the first supply flow path 35, the on-off valve 20, and the drain outlet 13 in that order.

なお、第二排水流路47を流通する水の流量は、第一排水流路を流通する水の流量よりも大きくなるよう制御されることが好ましい。これにより、軟水化工程時に使用される軟水槽を含む流路である第二排水流路内の高硬度水を優先的に原水に置換することができる。したがって、軟水化工程を開始した際の高硬度水の影響を抑制できる。 It is preferable to control the flow rate of water flowing through the second drainage flow path 47 so that it is greater than the flow rate of water flowing through the first drainage flow path. This allows high-hardness water in the second drainage flow path, which is a flow path that includes a soft water tank used during the water softening process, to be preferentially replaced with raw water. This therefore reduces the impact of high-hardness water when the water softening process begins.

<<電解槽洗浄流路>>
次に、図6を参照して、軟水化装置1の電解槽洗浄工程の際に形成される電解槽洗浄流路49について説明する。図6は、軟水化装置1の電解槽洗浄流路49を示す構成図である。
<<Electrolytic bath cleaning flow path>>
Next, an electrolytic cell cleaning flow path 49 formed during the electrolytic cell cleaning step of the water softening device 1 will be described with reference to Fig. 6. Fig. 6 is a configuration diagram showing the electrolytic cell cleaning flow path 49 of the water softening device 1.

電解槽洗浄流路49は、後述する電解槽洗浄工程の際に、電解槽9内及び中和槽再生循環流路40内の硬度成分に起因する析出物を除去する流路である。電解槽洗浄流路49は、第一排水流路46及び第三排水流路50を含んで構成される。 The electrolytic bath cleaning flow path 49 is a flow path that removes deposits resulting from hardness components from the electrolytic bath 9 and the neutralization bath regeneration circulation flow path 40 during the electrolytic bath cleaning process described below. The electrolytic bath cleaning flow path 49 is composed of a first drainage flow path 46 and a third drainage flow path 50.

第三排水流路50は、図6(黒矢印)に示すように、流入口2から、第一軟水槽3a、第二送水ポンプ12、電解槽9、開閉弁21、捕捉部10、開閉弁22、捕捉部排水口14までを連通接続する各流路によって構成される。具体的には、第三排水流路50は、流入口2から流入した原水を、流路28、第一軟水槽3a、第二回収流路38、第二送水ポンプ12、電解槽9、第二供給流路36、開閉弁21、捕捉部10、開閉弁22の順に流通させ、捕捉部排水口14から装置外に排出する流路である。より具体的には、第三排水流路50では、流入口2から流入した原水を、流路28を介して第一軟水槽3aに流入させ、酸性軟水とする。生成した酸性軟水を、第二回収流路38により第二送水ポンプ12を介して、電解槽9に流入させる。その後、酸性軟水を、第二供給流路36を介して、開閉弁21、捕捉部10、開閉弁22の順に流通させ、捕捉部10の析出物を溶解させ、捕捉部排水口14から装置外に排出する。 As shown in Figure 6 (black arrow), the third drainage flow path 50 is composed of flow paths connecting the inlet 2 to the first soft water tank 3a, second water pump 12, electrolytic cell 9, on-off valve 21, capture unit 10, on-off valve 22, and capture unit drain outlet 14. Specifically, the third drainage flow path 50 circulates raw water flowing in from the inlet 2 through flow path 28, first soft water tank 3a, second recovery flow path 38, second water pump 12, electrolytic cell 9, second supply flow path 36, on-off valve 21, capture unit 10, and on-off valve 22, in that order, and then discharges it to the outside of the device through the capture unit drain outlet 14. More specifically, in the third drainage flow path 50, raw water flowing in from the inlet 2 flows through flow path 28 into the first soft water tank 3a, where it is converted into acidic soft water. The generated acidic soft water flows through the second recovery flow path 38 and the second water pump 12 into the electrolytic cell 9. The acidic soft water is then circulated through the second supply flow path 36, in the order of on-off valve 21, capture unit 10, and on-off valve 22, dissolving the precipitate in capture unit 10 and discharging it outside the device through the capture unit drain outlet 14.

<<捕捉部洗浄流路>>
次に、図7を参照して、軟水化装置1の捕捉部洗浄工程の際に形成される捕捉部洗浄流路51について説明する。図7は、軟水化装置1の捕捉部洗浄流路51を示す構成図である。
<<Capture part cleaning flow path>>
Next, a description will be given of a capture part cleaning flow path 51 formed during the capture part cleaning process of the water softening device 1 with reference to Fig. 7. Fig. 7 is a structural diagram showing the capture part cleaning flow path 51 of the water softening device 1.

捕捉部洗浄流路51は、後述する捕捉部洗浄工程の際に、捕捉部10に析出した硬度成分由来の析出物を除去する流路である。捕捉部洗浄流路51は、第四排水流路52を含んで構成される。 The capture unit cleaning flow path 51 is a flow path that removes deposits derived from hardness components that have precipitated in the capture unit 10 during the capture unit cleaning process described below. The capture unit cleaning flow path 51 is configured to include a fourth drainage flow path 52.

図7に示すように、捕捉部洗浄流路51は、流入口2から、第一軟水槽3a、第一中和槽4a、第二軟水槽3b、第二中和槽4b、捕捉部10、捕捉部排水口14までを連通接続する各流路によって構成される。具体的には、捕捉部洗浄流路51は流入口2から流入した原水を、流路28、第一軟水槽3a、流路29、第一中和槽4a、流路30、第二軟水槽3b、流路31、第二中和槽4b、第二供給流路36、開閉弁23、捕捉部10、開閉弁22の順に流通させ、捕捉部排水口14から装置外に排出する流路である。 As shown in FIG. 7, the capture unit cleaning flow path 51 is composed of flow paths that connect the inlet 2 to the first soft water tank 3a, the first neutralization tank 4a, the second soft water tank 3b, the second neutralization tank 4b, the capture unit 10, and the capture unit drain outlet 14. Specifically, the capture unit cleaning flow path 51 circulates raw water flowing in from the inlet 2 through flow path 28, the first soft water tank 3a, flow path 29, the first neutralization tank 4a, flow path 30, the second soft water tank 3b, flow path 31, the second neutralization tank 4b, the second supply flow path 36, the on-off valve 23, the capture unit 10, and the on-off valve 22, in that order, and then discharges the raw water from the capture unit drain outlet 14 to the outside of the device.

<<原水導入流路及び供給流路>>
次に、図8を参照して、後述する混合工程の際に形成される原水導入流路70及び供給流路72について説明する。図8は、軟水化装置1の原水導入流路70及び供給流路72を示す構成図である。
<<Raw water inlet flow path and supply flow path>>
Next, the raw water inlet flow path 70 and the supply flow path 72 formed during the mixing process described below will be described with reference to Fig. 8. Fig. 8 is a configuration diagram showing the raw water inlet flow path 70 and the supply flow path 72 of the water softening device 1.

まず、原水導入流路70について説明する。原水導入流路70は、後述する混合工程時に、混合部60に原水を供給する流路である。 First, we will explain the raw water inlet flow path 70. The raw water inlet flow path 70 is a flow path that supplies raw water to the mixing section 60 during the mixing process described below.

図8(白矢印)に示すように、原水導入流路70は、流入口2から混合部60までを連通接続する流路であり、具体的には、実施の形態1では、流入口2から流入した原水を、流路28、第一回収流路37、第一送水ポンプ11、電解槽9、第一供給流路35の順に流通させ、混合部60に流入させる流路である。 As shown in Figure 8 (white arrow), the raw water introduction flow path 70 is a flow path that connects the inlet 2 to the mixing section 60. Specifically, in embodiment 1, this flow path circulates raw water that flows in from the inlet 2 through the flow path 28, the first recovery flow path 37, the first water supply pump 11, the electrolytic cell 9, and the first supply flow path 35, in that order, before flowing into the mixing section 60.

供給流路72は、後述する混合工程時に、混合部60により生成した混合水を電解槽9に供給する流路である。 The supply flow path 72 is a flow path that supplies the mixed water produced by the mixing unit 60 to the electrolytic cell 9 during the mixing process described below.

図8(黒矢印)に示すように、供給流路72は、混合部60と電解槽9とを連通接続する流路であり、具体的には、実施の形態1では、混合部60により生成した混合水を、第一供給流路35、第二軟水槽3b、中和槽バイパス流路42、第一軟水槽3a、第一回収流路37、第一送水ポンプ11の順に流通させ、電解槽9に流入させる流路である。 As shown in Figure 8 (black arrow), the supply flow path 72 is a flow path that connects the mixing unit 60 and the electrolytic cell 9. Specifically, in embodiment 1, this flow path circulates the mixed water produced by the mixing unit 60 through the first supply flow path 35, the second soft water tank 3b, the neutralization tank bypass flow path 42, the first soft water tank 3a, the first recovery flow path 37, and the first water supply pump 11 in that order, before flowing into the electrolytic cell 9.

以上が軟水化装置1の構成である。 The above is the configuration of the water softening device 1.

次に、軟水化装置1の動作について説明する。 Next, we will explain the operation of the water softening device 1.

<軟水化工程、混合工程、再生工程、貯水工程、再生流路洗浄工程、電解槽洗浄工程、及び捕捉部洗浄工程>
次に、図9を参照して、軟水化装置1の軟水化工程、混合工程、再生工程、貯水工程、再生流路洗浄工程、電解槽洗浄工程、及び捕捉部洗浄工程について説明する。図9は、軟水化装置1の動作時の状態を示す図である。なお、以下では、軟水化工程、混合工程、再生工程、貯水工程、再生流路洗浄工程、電解槽洗浄工程、及び捕捉部洗浄工程の一連の流れを軟化再生処理と称することがある。
<Water softening process, mixing process, regeneration process, water storage process, regeneration flow path cleaning process, electrolytic cell cleaning process, and capture unit cleaning process>
Next, the water softening process, mixing process, regeneration process, water storage process, regeneration flow path cleaning process, electrolytic cell cleaning process, and capture unit cleaning process of the water softening device 1 will be described with reference to Fig. 9. Fig. 9 is a diagram showing the state during operation of the water softening device 1. Note that, hereinafter, the series of steps of the water softening process, mixing process, regeneration process, water storage process, regeneration flow path cleaning process, electrolytic cell cleaning process, and capture unit cleaning process may be referred to as a softening regeneration process.

軟水化工程、混合工程、再生工程、貯水工程、再生流路洗浄工程、電解槽洗浄工程、及び捕捉部洗浄工程では、制御部15は、図9に示すように、開閉弁18~開閉弁23、開閉弁63、流路切替えバルブ24~流路切替えバルブ27、電解槽9の電極41、第一送水ポンプ11及び第二送水ポンプ12を切り替えてそれぞれの流通状態となるように制御する。 In the water softening process, mixing process, regeneration process, water storage process, regeneration flow path cleaning process, electrolytic cell cleaning process, and capture unit cleaning process, the control unit 15 controls the on-off valves 18 to 23, on-off valve 63, flow path switching valves 24 to 27, electrode 41 of electrolytic cell 9, first water pump 11, and second water pump 12 to switch and achieve the respective flow states, as shown in Figure 9.

ここで、図9中の「ON」は、該当の開閉弁が「開放」した状態、電極41が通電している状態、及び該当の送水ポンプが動作している状態をそれぞれ示す。空欄は、該当の開閉弁が「閉止」した状態、電極41が通電していない状態、該当の送水ポンプが停止している状態をそれぞれ示す。 Here, "ON" in Figure 9 indicates that the corresponding on-off valve is "open," the electrode 41 is energized, and the corresponding water pump is operating. Blank spaces indicate that the corresponding on-off valve is "closed," the electrode 41 is not energized, and the corresponding water pump is stopped.

また、図9中の「(構成要素の番号)から(構成要素の番号)へ」は、該当の流路切替えバルブが該当の構成要素から該当の構成要素へと送水される方向へと流路を接続している状態を示す。例えば、軟水化工程の流路切替えバルブ24は、流路28から流路29へと送水可能となるように各流路を接続している。 In addition, "from (component number) to (component number)" in Figure 9 indicates that the corresponding flow path switching valve connects the flow path in the direction in which water is sent from the corresponding component to the corresponding component. For example, flow path switching valve 24 in the water softening process connects the flow paths so that water can be sent from flow path 28 to flow path 29.

また図9中の「(構成要素の番号)へ」は、該当の流路切替えバルブが、該当の構成要素へ送水される可能性のある方向へと流路を接続している状態を示す。この際には、流路は接続されているものの、該当の流路切替えバルブが設けられた軟水槽あるいは中和槽への水の流出入が発生しづらい環境下にあるため、該当の流路切替えバルブからの送水は極めて起こりづらい。 In addition, "To (element number)" in Figure 9 indicates a state in which the corresponding flow path switching valve is connected to a flow path in a direction that may send water to the corresponding element. In this case, although the flow path is connected, the environment is such that water is unlikely to flow in or out of the softening tank or neutralization tank in which the corresponding flow path switching valve is installed, making it extremely unlikely that water will be sent from the corresponding flow path switching valve.

<<軟水化工程>>
まず、軟水化装置1による軟水化工程時の動作について、図2及び図9の「軟水化時」の欄を参照して説明する。
<<Water softening process>>
First, the operation of the water softening device 1 during the water softening process will be described with reference to FIG. 2 and the column "During water softening" in FIG.

軟水化装置1では、図9に示すように、軟水化工程において、開閉弁18を閉止した状態で流路28に設けた開閉弁19を開放する。これにより、外部から硬度成分を含む原水が流入する。流入した原水は、第一軟水槽3a、第一中和槽4a、第二軟水槽3b、及び第二中和槽4bの順で流通するので、軟水化装置1は、取水口7から軟水化した水(中性の軟水)を取り出すことができる。このとき、流路切替えバルブ24は流路28から流路29へ送水可能な接続状態、流路切替えバルブ25は流路29から流路30へ送水可能な接続状態、流路切替えバルブ26は流路30から流路31へ送水可能な接続状態、流路切替えバルブ27は流路31から流路32へ送水可能な接続状態になっている。開閉弁20~開閉弁23は、いずれも閉止した状態になっている。また、電解槽9の電極41、第一送水ポンプ11、及び第二送水ポンプ12の動作も停止した状態である。 As shown in FIG. 9 , in the water softening process, the on-off valve 18 is closed while the on-off valve 19 provided in the flow path 28 is opened. This allows raw water containing hardness components to flow in from the outside. The inflowing raw water flows through the first softening tank 3a, the first neutralization tank 4a, the second softening tank 3b, and the second neutralization tank 4b in that order, allowing the water softener 1 to extract softened water (neutral soft water) from the water intake 7. At this time, the flow path switching valve 24 is connected to allow water to flow from flow path 28 to flow path 29, the flow path switching valve 25 is connected to allow water to flow from flow path 29 to flow path 30, the flow path switching valve 26 is connected to allow water to flow from flow path 30 to flow path 31, and the flow path switching valve 27 is connected to allow water to flow from flow path 31 to flow path 32. The on-off valves 20 to 23 are all closed. Additionally, the electrodes 41 of the electrolytic cell 9, the first water pump 11, and the second water pump 12 are also stopped.

具体的には、図1に示すように、軟水化工程では、外部から流入する原水の圧力によって、原水は、流入口2から流路28を通って、第一軟水槽3aに供給される。そして、第一軟水槽3aに供給された原水は、第一軟水槽3a内に備えられた弱酸性陽イオン交換樹脂33を流通する。このとき、原水中の硬度成分である陽イオンは弱酸性陽イオン交換樹脂33の作用により吸着され、水素イオンが放出される(イオン交換が行われる)。そして、原水から陽イオンが除去されることで原水が軟水化される。軟水化された水は、硬度成分と交換されて流出した水素イオンを多く含むため、酸性化してpHが低い酸性水(第一軟水)となっている。ここで、硬度成分として永久硬度成分(例えば、硫酸カルシウム等の硫酸塩もしくは塩化マグネシウム等の塩化物)を多く含有する水は、軟水化を行う際、一時硬度成分(例えば、炭酸カルシウム等の炭酸塩)を多く含有する水よりpHが低下しやすい。pHが低下した状態では軟水化が進行しにくくなるため、第一軟水槽3aを流通した水を、第一中和槽4aへ通水させ、中和を行う。 Specifically, as shown in FIG. 1, during the water softening process, raw water is supplied from the inlet 2 through the flow path 28 to the first softening tank 3a by the pressure of the raw water flowing in from the outside. The raw water then flows through the weakly acidic cation exchange resin 33 provided within the first softening tank 3a. During this process, cations, which are hardness components in the raw water, are adsorbed by the weakly acidic cation exchange resin 33, and hydrogen ions are released (ion exchange occurs). The raw water is then softened by the removal of cations from the raw water. Because the softened water contains many hydrogen ions that have been exchanged with hardness components and released, it is acidified and becomes acidic water (first softened water) with a low pH. Water containing a large amount of permanent hardness components (e.g., sulfates such as calcium sulfate or chlorides such as magnesium chloride) is more likely to experience a decrease in pH during softening than water containing a large amount of temporary hardness components (e.g., carbonates such as calcium carbonate). When the pH is low, softening of the water becomes difficult, so the water that has passed through the first softening tank 3a is passed through the first neutralization tank 4a for neutralization.

軟水化された水は、第一軟水槽3aに設けられた流路切替えバルブ24を介して流路29を流通し、第一中和槽4aへ流入する。第一中和槽4aでは、弱塩基性陰イオン交換樹脂34の作用によって、軟水化された水に含まれる水素イオンが吸着される。つまり、第一軟水槽3aにより軟水化された水から水素イオンが除去されるので、低下したpHが上昇して中和される。そのため、第一軟水槽3aにおいて軟水化した水をそのまま第二軟水槽3bで軟水化する場合と比較して、第二軟水槽3bでの軟水化処理が進行しやすくなる。 The softened water flows through flow path 29 via flow path switching valve 24 provided in first water softening tank 3a and into first neutralization tank 4a. In first neutralization tank 4a, hydrogen ions contained in the softened water are adsorbed by the action of weakly basic anion exchange resin 34. In other words, hydrogen ions are removed from the water softened in first water softening tank 3a, causing the lowered pH to rise and become neutralized. Therefore, the softening process in second water softening tank 3b proceeds more easily than when water softened in first water softening tank 3a is directly softened in second water softening tank 3b.

第一中和槽4aにより中和された水(中和第一軟水)は、第一中和槽4aに設けられた流路切替えバルブ25を介して流路30を流通し、第二軟水槽3bに流入する。第二軟水槽3bでは、弱酸性陽イオン交換樹脂33の作用により、硬度成分である陽イオンが吸着され、水素イオンが放出される。第二軟水槽3bは、第一軟水槽3aで除去できなかった硬度成分を、弱酸性陽イオン交換樹脂33の有する水素イオンと交換する。つまり、第二軟水槽3bに流入した水がさらに軟水化され、軟水(第二軟水)となる。 The water neutralized in the first neutralization tank 4a (neutralized first soft water) flows through the flow path 30 via the flow path switching valve 25 provided in the first neutralization tank 4a and into the second soft water tank 3b. In the second soft water tank 3b, the weakly acidic cation exchange resin 33 adsorbs cations, which are hardness components, and releases hydrogen ions. The second soft water tank 3b exchanges hardness components that could not be removed in the first soft water tank 3a with hydrogen ions possessed by the weakly acidic cation exchange resin 33. In other words, the water that flows into the second soft water tank 3b is further softened and becomes soft water (second soft water).

第二軟水は、第二軟水槽3bに設けられた流路切替えバルブ26を介して流路31を流通し、第二中和槽4bに流入する。第二中和槽4bでは、弱塩基性陰イオン交換樹脂34の作用により、流入した第二軟水に含まれる水素イオンが吸着される。つまり、第二軟水から水素イオンが除去されるので、低下したpHが上昇し、生活用水として使用可能な中性の軟水(中和第二軟水)となる。中和第二軟水は、第二中和槽4bに設けられた流路切替えバルブ27を介して流路32を流通し、取水口7から取り出すことができる。 The second softened water flows through flow path 31 via flow path switching valve 26 provided in second softened water tank 3b and into second neutralization tank 4b. In second neutralization tank 4b, hydrogen ions contained in the second softened water that has flowed in are adsorbed by the action of weakly basic anion exchange resin 34. In other words, as hydrogen ions are removed from the second softened water, the lowered pH increases, and the water becomes neutral softened water (neutralized second softened water) that can be used as domestic water. The neutralized second softened water flows through flow path 32 via flow path switching valve 27 provided in second neutralization tank 4b and can be taken out from water intake 7.

つまり、軟水化処理では、原水は、第一軟水槽3a、第一中和槽4a、第二軟水槽3b、及び第二中和槽4bの順に流通する。これにより、硬度成分を含む原水は、第一軟水槽3aでの軟水化処理によって原水のpHの低下が進行する前に第一軟水槽3aを流出し、第一中和槽4aにおいて中和され、第二軟水槽3bで軟水化され、第二中和槽4bにおいて中和されるようになる。そのため、軟水化槽及び中和槽をそれぞれ単体で構成する場合と比較して、軟水化槽内を流通する水のpHの低下すなわち酸性化を抑制できるので、硬度成分と軟水化槽(特に第二軟水化槽5)の弱酸性陽イオン交換樹脂33が保持する水素イオンとの交換が起こりやすくなる。したがって、軟水化性能を向上させることが可能となる。 In other words, during the water softening process, raw water flows through the first softening tank 3a, first neutralization tank 4a, second softening tank 3b, and second neutralization tank 4b in that order. As a result, raw water containing hardness components flows out of the first softening tank 3a before the pH of the raw water decreases due to the softening process in the first softening tank 3a. The raw water is neutralized in the first neutralization tank 4a, softened in the second softening tank 3b, and neutralized in the second neutralization tank 4b. This prevents the pH of the water flowing through the softening tank from decreasing, i.e., becoming acidic, compared to when the softening tank and neutralization tank are configured separately. This facilitates exchange of hardness components with hydrogen ions held by the weakly acidic cation exchange resin 33 in the softening tank (particularly the second softening tank 5). This improves water softening performance.

そして、軟水化装置1では、制御部15で特定された時間帯になった場合もしくは軟水化工程での処理水量が一定水量を超えた場合に軟水化工程を終了し、混合工程を実行する。 The water softening device 1 then terminates the water softening process and executes the mixing process when the time period specified by the control unit 15 arrives or when the amount of water treated in the water softening process exceeds a certain amount.

<<混合工程>>
次に、軟水化装置1による混合工程時の動作について、図8及び図9の「混合時」の欄を参照して説明する。
<<Mixing process>>
Next, the operation of the water softening device 1 during the mixing process will be described with reference to the "during mixing" section of FIGS. 8 and 9.

軟水化装置1において、弱酸性陽イオン交換樹脂33を充填した第一軟水槽3a及び第二軟水槽3bは、使用を続けると陽イオン交換能力が低下または消失する。したがって、後述する再生工程により、軟水槽3及び中和槽4の再生を行う必要が生じる。 In the water softening device 1, the first soft water tank 3a and second soft water tank 3b, which are filled with weakly acidic cation exchange resin 33, will lose or lose their cation exchange capacity with continued use. Therefore, it becomes necessary to regenerate the soft water tank 3 and neutralization tank 4 using the regeneration process described below.

再生工程の際には、電解槽9で水の電気分解を行い、生じた酸性電解水及びアルカリ性電解水を用いて再生を行うが、電気分解時に原水等の導電率が低い水を使用した場合には、導電率が高い水を電気分解する場合と比較し、同じ電流値を加える場合に生じる抵抗が大きくなるため電解槽9の電極41間に印加される電圧が上がり、電極41が短期間で消耗してしまう。つまり、電解槽9の寿命を縮める要因になり、長期間にわたり酸性電解水及びアルカリ性電解水を安定的に供給しづらくなる。これを防止する手段として、原水に硫酸ナトリウム等の薬剤を加えて導電率を上げる方法が考えられるが、薬剤の供給が必要となってしまう。 During the regeneration process, water is electrolyzed in the electrolytic cell 9, and the resulting acidic electrolyzed water and alkaline electrolyzed water are used for regeneration. However, when low-conductivity water, such as raw water, is used during electrolysis, the resistance generated when the same current value is applied is greater than when electrolyzing water with a high conductivity. This increases the voltage applied between the electrodes 41 of the electrolytic cell 9, causing the electrodes 41 to wear out in a short period of time. This shortens the lifespan of the electrolytic cell 9, making it difficult to stably supply acidic electrolyzed water and alkaline electrolyzed water over a long period of time. One possible way to prevent this is to add chemicals such as sodium sulfate to the raw water to increase its conductivity, but this requires the supply of chemicals.

そのため、本実施の形態1では、原水よりも導電率の高い水を調製するために混合工程を行う。混合工程では、前回の再生工程により生じた再生後水を利用する。 For this reason, in this first embodiment, a mixing process is performed to prepare water with a higher conductivity than the raw water. In the mixing process, regenerated water produced in the previous regeneration process is used.

再生工程では、弱酸性陽イオン交換樹脂および弱塩基性陰イオン交換樹脂の再生工程が進行するにつれ、軟水槽から放出される硬度成分(例えば、カルシウムイオン、マグネシウムイオン)により、酸性電解水の硬度が上昇する。そのため、硬度が上昇した酸性電解水を再度電解して、再生工程に再利用するようなシステムにおいては、再生処理開始からの時間が経過するにつれ、酸性電解水の硬度が上昇していき、高硬度水となる。再生工程終了後の高硬度水(再生後水)の硬度成分濃度は、例えば1500~2000ppm程度となる。つまり、再生後水は、電解質である硬度成分を大量に含んでいるため、原水と混合することで導電率を上昇させることができる。したがって、再生後水を利用することで、硫酸ナトリウム等の薬剤を添加することなく、電解槽9に供給される液体の導電率を上昇させることができ、電極41への印加電圧の上昇を抑制可能である。 During the regeneration process, as the regeneration process of the weakly acidic cation exchange resin and the weakly basic anion exchange resin progresses, the hardness of the acidic electrolyzed water increases due to hardness components (e.g., calcium ions and magnesium ions) released from the soft water tank. Therefore, in systems where acidic electrolyzed water with increased hardness is re-electrolyzed and reused in the regeneration process, the hardness of the acidic electrolyzed water increases over time from the start of the regeneration process, resulting in high-hardness water. The hardness component concentration of high-hardness water (regenerated water) after the regeneration process is, for example, approximately 1500 to 2000 ppm. In other words, because regenerated water contains a large amount of hardness components, which are electrolytes, its conductivity can be increased by mixing it with raw water. Therefore, by using regenerated water, the conductivity of the liquid supplied to the electrolytic cell 9 can be increased without adding chemicals such as sodium sulfate, and an increase in the voltage applied to the electrode 41 can be suppressed.

また、再生工程で発生した高硬度水が装置内に残存したままの状態で軟水化工程を開始すると、軟水化工程初期には原水よりも硬度の高い水が取水口7から排出されてしまうため、再生後水はその全量を排水する必要があった。しかし、再生後水を混合工程に利用すれば、再生後水の排水量を低減することができる。 Furthermore, if the water softening process is started while high-hardness water generated in the regeneration process remains in the device, water with a higher hardness than the raw water will be discharged from the water intake 7 at the beginning of the softening process, and the entire amount of regenerated water would have to be drained. However, if the regenerated water is used in the mixing process, the amount of regenerated water discharged can be reduced.

混合工程では、具体的には、前回の再生工程の際に生じた水であり、硬度成分を含み原水よりも導電率の上昇した高硬度水(再生後水)を、原水と混合することにより、混合水とする。言い換えると、n回目の再生工程により生じた再生後水を、n+1回目の混合工程時に原水と混合することにより混合水とする。なお、nは1以上の整数である。 Specifically, in the mixing process, high-hardness water (regenerated water), which is water produced in the previous regeneration process and contains hardness components and has a higher conductivity than the raw water, is mixed with the raw water to produce mixed water. In other words, the regenerated water produced in the nth regeneration process is mixed with raw water in the n+1th mixing process to produce mixed water. Note that n is an integer greater than or equal to 1.

より具体的には、図9に示すように、開閉弁18及び開閉弁20~開閉弁23を閉止して、開閉弁19を開放する。これにより、図8に示すように、原水導入流路70が形成される。 More specifically, as shown in Figure 9, on-off valve 18 and on-off valves 20 to 23 are closed, and on-off valve 19 is opened. This forms the raw water introduction flow path 70, as shown in Figure 8.

混合工程において、開閉弁19を開放することにより、外部から原水が原水導入流路70に流入する。 During the mixing process, raw water from the outside flows into the raw water inlet channel 70 by opening the on-off valve 19.

原水導入流路70では、流入した原水の圧力により、流路28、第一回収流路37、第一送水ポンプ11、電解槽9、第一供給流路35の順に流通し、混合部60に流入する。また、開閉弁63が開放されているため、再生後水貯留槽64に貯留されている再生後水が、再生後水導入流路62を介して混合部60に流入する。したがって、混合部60では、原水と再生後水とが混合され、原水よりも導電率の高い混合水が生成する。 In the raw water inlet flow path 70, the pressure of the incoming raw water causes it to flow through flow path 28, first recovery flow path 37, first water supply pump 11, electrolytic cell 9, and first supply flow path 35 in that order, before flowing into the mixing section 60. Also, because the on-off valve 63 is open, the regenerated water stored in the regenerated water storage tank 64 flows into the mixing section 60 via the regenerated water inlet flow path 62. Therefore, in the mixing section 60, the raw water and the regenerated water are mixed, producing mixed water with a higher conductivity than the raw water.

なお、原水の導電率は、採水地や水質により変化するが、30~600μs/cmであり、再生後水の導電率は1000~3000μs/cmである。 The conductivity of raw water varies depending on the source and quality of the water, but is between 30 and 600 μs/cm, while the conductivity of regenerated water is between 1000 and 3000 μs/cm.

ここで、流路切替えバルブ24は中和槽バイパス流路42から第一回収流路37へ送水可能な接続状態とされ、流路切替えバルブ25は流路29から軟水槽バイパス流路44へ送水可能な接続状態とされている。また、流路切替えバルブ26は第一供給流路35から中和槽バイパス流路42へ送水可能な接続状態とされ、流路切替えバルブ27は軟水槽バイパス流路44から第二供給流路36へ送水可能な接続状態とされている。つまり、第一軟水槽3aと第二軟水槽3bとが連通接続する状態とされている。これにより、図8に示すように、供給流路72が形成されている。なお、この時、電極41、第一送水ポンプ11、及び第二送水ポンプ12の動作は停止している。 Here, the flow path switching valve 24 is connected to allow water to be sent from the neutralization tank bypass flow path 42 to the first recovery flow path 37, and the flow path switching valve 25 is connected to allow water to be sent from flow path 29 to the soft water tank bypass flow path 44. Furthermore, the flow path switching valve 26 is connected to allow water to be sent from the first supply flow path 35 to the neutralization tank bypass flow path 42, and the flow path switching valve 27 is connected to allow water to be sent from the soft water tank bypass flow path 44 to the second supply flow path 36. In other words, the first soft water tank 3a and the second soft water tank 3b are connected and communicated. As a result, a supply flow path 72 is formed, as shown in FIG. 8. At this time, the electrode 41, first water pump 11, and second water pump 12 are stopped.

そのため、生成した混合水は、混合部60から放出され、第一供給流路35、第二軟水槽3b、中和槽バイパス流路42、第一軟水槽3a、第一回収流路37、第一送水ポンプ11、を流通し、電解槽9へと流入する。 The resulting mixed water is released from the mixing section 60, flows through the first supply flow path 35, the second soft water tank 3b, the neutralization tank bypass flow path 42, the first soft water tank 3a, the first recovery flow path 37, and the first water supply pump 11, and then flows into the electrolytic cell 9.

このようにして、混合工程により、原水を再生後水と混合し混合水を生成させ、生成した混合水を電解槽9に供給することが可能となる。したがって、後述する再生工程時に電解槽9の印加電圧を低減することができ、電極41の消耗を抑制することができる。 In this way, the mixing process allows raw water to be mixed with regenerated water to produce mixed water, which can then be supplied to the electrolytic cell 9. Therefore, the voltage applied to the electrolytic cell 9 can be reduced during the regeneration process described below, thereby suppressing wear on the electrode 41.

なお、混合水に占める再生後水の割合は、15%以上であることが好ましく、言い換えると、混合水に占める原水の割合は、85%以下であることが好ましい。このようにすることで、混合水中のイオン濃度を高めることができるため、混合水の導電率が上昇し、1000μs/cm以上の導電率とすることができる。したがって、再生工程の電解時における電極41への印加電圧の上昇を抑制することができる。 It is preferable that the proportion of regenerated water in the mixed water be 15% or more; in other words, it is preferable that the proportion of raw water in the mixed water be 85% or less. This increases the ion concentration in the mixed water, thereby increasing the conductivity of the mixed water and achieving a conductivity of 1000 μS/cm or more. This therefore makes it possible to suppress an increase in the voltage applied to electrode 41 during electrolysis in the regeneration process.

また、混合水に占める再生後水の割合は、25%以下であることが好ましく、言い換えると、混合水に占める原水の割合は75%以上であることが好ましい。このようにすることで、混合水中の硬度成分濃度が著しく上昇することを抑制できる。したがって、混合水が高硬度になることを原因とした、炭酸カルシウムなどの固体が析出しやすくなる状態の発生を抑制することができる。なお、この場合の混合水の導電率は、3000μs/cm以下にであることが好ましい。 Furthermore, it is preferable that the proportion of regenerated water in the mixed water be 25% or less; in other words, it is preferable that the proportion of raw water in the mixed water be 75% or more. This prevents a significant increase in the concentration of hardness components in the mixed water. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of a condition in which solids such as calcium carbonate are more likely to precipitate due to the mixed water becoming highly hard. In this case, it is preferable that the conductivity of the mixed water be 3000 μs/cm or less.

つまり、混合水に占める再生後水の割合を15%以上、25%以下とすることで、混合水の導電率を1000~3000μs/cmとすることができ、再生工程の電解時における電極41への印加電圧の上昇を抑制することができるとともに、再生後水が高硬度になり、炭酸カルシウムなどの固体が析出しやすくなる状態を抑制することができる。 In other words, by setting the proportion of regenerated water in the mixed water to between 15% and 25%, the conductivity of the mixed water can be set to 1000-3000 μs/cm, which prevents the voltage applied to electrode 41 from increasing during electrolysis in the regeneration process and prevents the regenerated water from becoming too hard, which could lead to the precipitation of solids such as calcium carbonate.

そして、軟水化装置1では、制御部15で特定された時間帯になった場合もしくは混合工程の時間が一定時間(例えば、5分)を超えた場合に混合工程を終了し、再生工程を実行する。 The water softening device 1 then ends the mixing process and executes the regeneration process when the time period specified by the control unit 15 arrives or when the duration of the mixing process exceeds a certain period of time (e.g., 5 minutes).

<<再生工程>>
次に、軟水化装置1の再生装置8による再生工程時の動作について、図3及び図9の「再生時」の欄を参照して順に説明する。
<<Regeneration process>>
Next, the operation of the regeneration device 8 of the water softening device 1 during the regeneration process will be described in order with reference to the "Regeneration" column in FIG. 3 and FIG.

軟水化装置1において、弱酸性陽イオン交換樹脂33を充填した第一軟水槽3a及び第二軟水槽3bは、使用を続けると陽イオン交換能力が低下または消失する。すなわち、陽イオン交換樹脂の官能基である水素イオンすべてが、硬度成分であるカルシウムイオンあるいはマグネシウムイオンと交換された後は、イオン交換ができなくなる。水素イオンすべてが硬度成分と交換される前であっても、水素イオンが減少するにしたがってイオン交換反応が起こりにくくなるため、軟水化性能が低下する。このような状態になると、硬度成分が処理水中に含まれるようになる。このため、軟水化装置1では、再生装置8による第一軟水槽3a、第二軟水槽3b、第一中和槽4a、及び第二中和槽4bの再生処理を行う必要が生じる。 In the water softening device 1, the first softening tank 3a and second softening tank 3b, which are filled with weakly acidic cation exchange resin 33, lose or lose their cation exchange capacity with continued use. That is, once all of the hydrogen ions, which are functional groups of the cation exchange resin, have been exchanged for calcium ions or magnesium ions, which are hardness components, ion exchange becomes impossible. Even before all of the hydrogen ions are exchanged for hardness components, the ion exchange reaction becomes more difficult as the hydrogen ions decrease, resulting in a decline in water softening performance. When this occurs, hardness components begin to be contained in the treated water. For this reason, the water softening device 1 requires the regeneration process of the first softening tank 3a, second softening tank 3b, first neutralization tank 4a, and second neutralization tank 4b using the regeneration device 8.

再生工程時において、開閉弁19、開閉弁20、開閉弁22を閉止して、開閉弁18、開閉弁21、開閉弁23を開放し、流路切替えバルブ24は中和槽バイパス流路42から第一回収流路37へ送水可能な接続状態とし、流路切替えバルブ25は軟水槽バイパス流路44から第二回収流路38へ送水可能な接続状態とし、流路切替えバルブ26は第一供給流路35から中和槽バイパス流路42へ送水可能な接続状態とし、流路切替えバルブ27は第二供給流路36から軟水槽バイパス流路44へ送水可能な接続状態とする。つまり、第一軟水槽3aと第二軟水槽3bとが連通接続する状態、第一中和槽4aと第二中和槽4bとが連通接続する状態、排水口13及び捕捉部排水口14の排水を停止した状態とする。これにより、図3に示すように、軟水槽再生循環流路39及び中和槽再生循環流路40がそれぞれ形成される。 During the regeneration process, on-off valves 19, 20, and 22 are closed, and on-off valves 18, 21, and 23 are opened. The flow path switching valve 24 is set to a connected state that allows water to be sent from the neutralization tank bypass flow path 42 to the first recovery flow path 37. The flow path switching valve 25 is set to a connected state that allows water to be sent from the softened water tank bypass flow path 44 to the second recovery flow path 38. The flow path switching valve 26 is set to a connected state that allows water to be sent from the first supply flow path 35 to the neutralization tank bypass flow path 42. The flow path switching valve 27 is set to a connected state that allows water to be sent from the second supply flow path 36 to the softened water tank bypass flow path 44. In other words, the first softened water tank 3a and the second softened water tank 3b are connected in communication, the first neutralization tank 4a and the second neutralization tank 4b are connected in communication, and drainage from the drain outlet 13 and the capture unit drain outlet 14 is stopped. As a result, the softened water tank regeneration circulation flow path 39 and the neutralization tank regeneration circulation flow path 40 are formed, as shown in FIG. 3 .

そして、第一送水ポンプ11及び第二送水ポンプ12を動作させると、電解槽9内の酸性電解水及びアルカリ性電解水が軟水槽再生循環流路39及び中和槽再生循環流路40のそれぞれを循環する。 Then, when the first water supply pump 11 and the second water supply pump 12 are operated, the acidic electrolyzed water and alkaline electrolyzed water in the electrolytic bath 9 circulate through the soft water bath regeneration circulation flow path 39 and the neutralization bath regeneration circulation flow path 40, respectively.

また、電解槽9は、陰極に対して陽極が高電位となるように通電する(正電解)。これにより、電気分解の際に、陽極では水素イオンが生じ、陽極付近では酸性電解水が生成する。一方、陰極では水酸化物イオンが生じ、陰極付近ではアルカリ性電解水が生成する。 The electrolytic cell 9 is energized so that the anode has a higher potential than the cathode (positive electrolysis). As a result, during electrolysis, hydrogen ions are generated at the anode, and acidic electrolyzed water is produced near the anode. Meanwhile, hydroxide ions are generated at the cathode, and alkaline electrolyzed water is produced near the cathode.

電解槽9で生成した酸性電解水は、第一供給流路35を流通し流路切替えバルブ26を介して第二軟水槽3b内に送水され、内部の弱酸性陽イオン交換樹脂33を流通する。そして、第二軟水槽3bを流通した酸性電解水は、中和槽バイパス流路42を流通し流路切替えバルブ24を介して、第一軟水槽3a内に送水され、内部の弱酸性陽イオン交換樹脂33を流通する。すなわち、酸性電解水を弱酸性陽イオン交換樹脂33に通水することで、弱酸性陽イオン交換樹脂33に吸着されている陽イオン(硬度成分)が、酸性電解水に含まれる水素イオンとイオン交換反応を起こす。これにより、弱酸性陽イオン交換樹脂33が再生される。 The acidic electrolyzed water produced in the electrolytic bath 9 flows through the first supply flow path 35 and is sent to the second soft water bath 3b via the flow path switching valve 26, where it flows through the weakly acidic cation exchange resin 33 inside. The acidic electrolyzed water that has flowed through the second soft water bath 3b flows through the neutralization bath bypass flow path 42 and is sent to the first soft water bath 3a via the flow path switching valve 24, where it flows through the weakly acidic cation exchange resin 33 inside. By passing the acidic electrolyzed water through the weakly acidic cation exchange resin 33, the cations (hardness components) adsorbed on the weakly acidic cation exchange resin 33 undergo an ion exchange reaction with the hydrogen ions contained in the acidic electrolyzed water. This regenerates the weakly acidic cation exchange resin 33.

その後、第一軟水槽3aを流通した酸性電解水は、陽イオンを含み、第一回収流路37へ流入する。すなわち、弱酸性陽イオン交換樹脂33を流通した陽イオンを含む酸性電解水は、第一回収流路37を介して電解槽9に回収される。 The acidic electrolyzed water that has flowed through the first soft water tank 3a then contains cations and flows into the first recovery flow path 37. That is, the acidic electrolyzed water containing cations that has flowed through the weakly acidic cation exchange resin 33 is recovered into the electrolytic tank 9 via the first recovery flow path 37.

このように、軟水槽再生循環流路39は、酸性電解水を、原水の流入口から最も下流に位置する軟水槽であり、上流側の軟水槽より硬度成分の吸着量が少ない弱酸性陽イオン交換樹脂33を有する軟水槽である第二軟水槽3bの下流側から流通させ、上流に位置しており第二軟水槽3bに比べて硬度成分がより多く吸着している弱酸性陽イオン交換樹脂33を有する第一軟水槽3aの下流側へと流入させるように構成される。つまり、軟水槽再生循環流路39は、電解槽9から送出された酸性電解水を、第二軟水槽3bに流通させた後、中和槽バイパス流路42によって第一軟水槽3aへと送出し、第一軟水槽3aを流通させ、第一回収流路37を介して電解槽9へ流入させる流路である。これにより、再生工程の際には、第一軟水槽3aと比べて硬度成分の吸着量が少ない第二軟水槽3bに、電解槽9から吐出された酸性電解水が流入し、硬度成分を含んだ酸性電解水が第二軟水槽3bから第一軟水槽3aへと吐出される。第二軟水槽3bの弱酸性陽イオン交換樹脂33の再生では、第一軟水槽3aと比較し、酸性電解水中の水素イオンの消費が少ないため、第一軟水槽3aの再生と比べ、水素イオン濃度の低減を抑制できる。そのため、水素イオンを多く含有する酸性電解水が第一軟水槽3aに流入し、硬度成分が第一軟水槽3aにおいて再吸着するのを抑制することができる。したがって、再生処理効率の低下を抑制でき、再生時間が短縮できる。 In this way, the soft water tank regeneration circulation flow path 39 is configured to allow acidic electrolyzed water to flow from the downstream side of the second soft water tank 3b, which is the soft water tank located furthest downstream from the raw water inlet and has weakly acidic cation exchange resin 33 that adsorbs fewer hardness components than the upstream soft water tank, to the downstream side of the first soft water tank 3a, which is located upstream and has weakly acidic cation exchange resin 33 that adsorbs more hardness components than the second soft water tank 3b. In other words, the soft water tank regeneration circulation flow path 39 is a flow path that allows acidic electrolyzed water delivered from the electrolytic cell 9 to flow through the second soft water tank 3b, then to be delivered to the first soft water tank 3a via the neutralization cell bypass flow path 42, flow through the first soft water tank 3a, and then to flow into the electrolytic cell 9 via the first recovery flow path 37. As a result, during the regeneration process, acidic electrolyzed water discharged from the electrolytic cell 9 flows into the second soft water tank 3b, which adsorbs fewer hardness components than the first soft water tank 3a, and the acidic electrolyzed water containing hardness components is discharged from the second soft water tank 3b to the first soft water tank 3a. During regeneration of the weakly acidic cation exchange resin 33 in the second soft water tank 3b, less hydrogen ions are consumed in the acidic electrolyzed water than in the first soft water tank 3a, so the decrease in hydrogen ion concentration is suppressed compared to regeneration of the first soft water tank 3a. Therefore, acidic electrolyzed water containing a large amount of hydrogen ions flows into the first soft water tank 3a, and re-adsorption of hardness components in the first soft water tank 3a is suppressed. This suppresses a decrease in regeneration efficiency and shortens regeneration time.

一方、電解槽9の陰極付近で生成したアルカリ性電解水は、第二供給流路36、捕捉部10を流通し流路切替えバルブ27を介して第二中和槽4b内に送水され、内部の弱塩基性陰イオン交換樹脂34を流通する。そして、第二中和槽4bを流通したアルカリ性電解水は、軟水槽バイパス流路44を流通し、流路切替えバルブ25を介して第一中和槽4a内に送水され、内部の弱塩基性陰イオン交換樹脂34を流通する。すなわち、アルカリ性電解水を弱塩基性陰イオン交換樹脂34に通水させることで、弱塩基性陰イオン交換樹脂34に吸着されている陰イオンが、アルカリ性電解水に含まれる水酸化物イオンとイオン交換反応を起こす。これにより、弱塩基性陰イオン交換樹脂34が再生される。 Meanwhile, alkaline electrolyzed water generated near the cathode of the electrolytic cell 9 flows through the second supply flow path 36 and the capture unit 10, and is sent to the second neutralization cell 4b via the flow path switching valve 27, where it flows through the weakly basic anion exchange resin 34 inside. The alkaline electrolyzed water that has flowed through the second neutralization cell 4b flows through the soft water cell bypass flow path 44, and is sent to the first neutralization cell 4a via the flow path switching valve 25, where it flows through the weakly basic anion exchange resin 34 inside. That is, by passing alkaline electrolyzed water through the weakly basic anion exchange resin 34, anions adsorbed on the weakly basic anion exchange resin 34 undergo an ion exchange reaction with hydroxide ions contained in the alkaline electrolyzed water. This regenerates the weakly basic anion exchange resin 34.

その後、第一中和槽4aを流通したアルカリ性電解水は、陰イオンを含み、第二回収流路38へ流入する。すなわち、弱塩基性陰イオン交換樹脂34を流通した陰イオンを含むアルカリ性電解水は、第二回収流路38を介して電解槽9に回収される。 The alkaline electrolyzed water that has flowed through the first neutralization tank 4a then contains anions and flows into the second recovery flow path 38. That is, the alkaline electrolyzed water that has flowed through the weakly basic anion exchange resin 34 and contains anions is recovered in the electrolytic tank 9 via the second recovery flow path 38.

このように、中和槽再生循環流路40は、アルカリ性電解水を、原水の流入口から最も下流に位置する中和槽であり、上流側の中和槽と比較して陰イオンの吸着量が少ない弱塩基性陰イオン交換樹脂34を有する第二中和槽4bの下流側から流通させ、上流に位置しており第二中和槽4bに比べて陰イオンがより多く吸着している弱塩基性陰イオン交換樹脂34を有する第一中和槽4aの下流側へと流入させるように構成した。つまり、中和槽再生循環流路40は、電解槽9から送出されたアルカリ性電解水を、第二中和槽4bに流通させた後、軟水槽バイパス流路44によって第一中和槽4aへと送出し、第一中和槽4aを流通させ、第二回収流路38を介して電解槽9へ流入させる流路である。これにより、再生工程時には、第一中和槽4aと比べて陰イオンの吸着量が少ない第二中和槽4bに、アルカリ性電解水が流入し、陰イオンを含んだアルカリ性電解水が第二中和槽4bから第一中和槽4aへと吐出される。第二中和槽4bの弱塩基性陰イオン交換樹脂34の再生では、第一中和槽4aと比較し、アルカリ性電解水中の水酸化物イオンの消費が少ないため、第一中和槽4aの再生と比べ、水酸化物イオン濃度の低減を抑制できる。そのため、水酸化物イオンを多く含有するアルカリ性電解水が第一中和槽4aに流入し、陰イオンが第一中和槽4aにおいて再吸着するのを抑制することができる。したがって、再生処理効率の低下を抑制でき、再生時間が短縮できる。 In this way, the neutralization tank regeneration circulation flow path 40 is configured to allow alkaline electrolyzed water to flow from the downstream side of the second neutralization tank 4b, which is the neutralization tank located most downstream from the raw water inlet and has weakly basic anion exchange resin 34 that adsorbs fewer anions than the upstream neutralization tank, to the downstream side of the first neutralization tank 4a, which is located upstream and has weakly basic anion exchange resin 34 that adsorbs more anions than the second neutralization tank 4b. In other words, the neutralization tank regeneration circulation flow path 40 is a flow path that allows alkaline electrolyzed water delivered from the electrolytic tank 9 to flow through the second neutralization tank 4b, then to be delivered to the first neutralization tank 4a via the soft water tank bypass flow path 44, to flow through the first neutralization tank 4a, and to flow into the electrolytic tank 9 via the second recovery flow path 38. As a result, during the regeneration process, alkaline electrolyzed water flows into the second neutralization tank 4b, which adsorbs fewer anions than the first neutralization tank 4a, and alkaline electrolyzed water containing anions is discharged from the second neutralization tank 4b to the first neutralization tank 4a. When regenerating the weakly basic anion exchange resin 34 in the second neutralization tank 4b, compared to the first neutralization tank 4a, less hydroxide ions are consumed in the alkaline electrolyzed water, so the decrease in hydroxide ion concentration can be suppressed compared to regeneration of the first neutralization tank 4a. Therefore, alkaline electrolyzed water containing a large amount of hydroxide ions can be prevented from flowing into the first neutralization tank 4a, and the re-adsorption of anions in the first neutralization tank 4a can be suppressed. This prevents a decrease in regeneration efficiency and shortens the regeneration time.

また、中和槽再生循環流路40は、電解槽9から送出されたアルカリ性電解水を、第一中和槽4a及び第二中和槽4bの下流側から第一中和槽4a及び第二中和槽4bに導入し、各中和槽の下流側に比べて陰イオンの吸着量が多い上流側から流出させる。これにより、より陰イオン成分の吸着量が少ない下流側からアルカリ性電解水が流入し、中和槽の再生を行う。下流側の弱塩基性陰イオン交換樹脂34の再生では、上流側と比較し、アルカリ性電解水中の水酸化物イオンの消費が少ないため、アルカリ性電解水の水酸化物イオン濃度の低減を抑制できる。そのため、下流側からのアルカリ性電解水に含まれる陰イオンが上流側において再吸着するのを抑制することができる。したがって、中和槽の再生処理効率の低下を抑制でき、再生時間が短縮できる。なお、下流側とは、軟水化処理時の流路における下流側を指す。 The neutralization tank regeneration circulation flow path 40 introduces alkaline electrolyzed water delivered from the electrolytic tank 9 into the first and second neutralization tanks 4a and 4b from their downstream sides, and allows it to flow out from the upstream side, where a larger amount of anions are adsorbed, compared to the downstream side of each neutralization tank. This allows alkaline electrolyzed water to flow in from the downstream side, where a smaller amount of anions are adsorbed, to regenerate the neutralization tanks. During regeneration of the weakly basic anion exchange resin 34 on the downstream side, less hydroxide ions are consumed in the alkaline electrolyzed water than on the upstream side, preventing a decrease in the hydroxide ion concentration of the alkaline electrolyzed water. Therefore, it is possible to prevent anions contained in the alkaline electrolyzed water from the downstream side from being re-adsorbed on the upstream side. This prevents a decrease in the regeneration efficiency of the neutralization tanks and shortens the regeneration time. The "downstream side" refers to the downstream side of the flow path during water softening.

そして、軟水化装置1では、制御部15で特定された時間帯になった場合もしくは再生工程が一定時間(例えば4時間)を超えた場合に再生工程を終了し、貯水工程を実行する。 The water softening device 1 then terminates the regeneration process and executes the water storage process when the time period specified by the control unit 15 arrives or when the regeneration process exceeds a certain period of time (for example, four hours).

なお、再生工程中に利用者が水を得たい場合には、軟水化装置1と接続された蛇口(不図示)等を開放することにより、原水が流入口2から流路53を通り、取水口7から流出するため、再生工程の終了を待たずとも、原水を利用することができる。 If a user wishes to obtain water during the regeneration process, they can simply open a faucet (not shown) connected to the water softener 1, and the raw water will flow from the inlet 2 through the flow path 53 and out the water intake 7, allowing them to use the raw water without waiting for the regeneration process to finish.

<<貯水工程>>
次に、軟水化装置1の貯水工程時の動作について、図4及び図9の「貯水時」の欄を参照して順に説明する。
<<Water storage process>>
Next, the operation of the water softening device 1 during the water storage process will be described in order with reference to the "water storage" section of FIG. 4 and FIG.

再生工程から軟水化工程までの間には、後述する再生流路洗浄工程、電解槽洗浄工程、捕捉部洗浄工程を実行する。これらの工程ではいずれも、軟水槽再生循環流路39に原水を流入させるため、前述の混合工程における再生後水を確保するために、貯水工程を行う。 Between the regeneration process and the water softening process, the regeneration flow path cleaning process, electrolytic cell cleaning process, and capture unit cleaning process, which will be described later, are carried out. In all of these processes, raw water is introduced into the soft water tank regeneration circulation flow path 39, and a water storage process is carried out to ensure post-regeneration water for the aforementioned mixing process.

貯水工程時において、開閉弁19~開閉弁23を閉止して、開閉弁63を開放し、流路切替えバルブ24は中和槽バイパス流路42から第一回収流路37へ送水可能な接続状態とされ、流路切替えバルブ25は流路29から軟水槽バイパス流路44へ送水可能な接続状態とされている。また、流路切替えバルブ26は第一供給流路35から中和槽バイパス流路42へ送水可能な接続状態とされ、流路切替えバルブ27は軟水槽バイパス流路44から第二供給流路36へ送水可能な接続状態とされる。これにより、図4の黒矢印に示す貯水流路66が形成される。なお、この時、電極41、第一送水ポンプ11、及び第二送水ポンプ12の動作は停止している。 During the water storage process, on-off valves 19 to 23 are closed, on-off valve 63 is open, flow path switching valve 24 is connected to allow water to be sent from the neutralization tank bypass flow path 42 to the first recovery flow path 37, and flow path switching valve 25 is connected to allow water to be sent from flow path 29 to the softened water tank bypass flow path 44. Furthermore, flow path switching valve 26 is connected to allow water to be sent from the first supply flow path 35 to the neutralization tank bypass flow path 42, and flow path switching valve 27 is connected to allow water to be sent from the softened water tank bypass flow path 44 to the second supply flow path 36. This forms the water storage flow path 66 indicated by the black arrow in Figure 4. At this time, the electrode 41, first water pump 11, and second water pump 12 are stopped.

そのため、軟水槽再生循環流路39に残存する再生後水は、軟水槽再生循環流路39内を流通し、再生後水導入流路62を介して再生後水貯留槽64に流入する。 Therefore, the regenerated water remaining in the soft water tank regeneration circulation flow path 39 flows through the soft water tank regeneration circulation flow path 39 and flows into the regenerated water storage tank 64 via the regenerated water introduction flow path 62.

このようにして、貯水工程により、再生工程後の軟水槽再生循環流路39内の再生後水を、再生後水貯留槽64に貯留することができる。したがって、再生工程と軟水化工程の間に、流路洗浄や電解槽9の洗浄を行う場合においても、次回の混合工程時に、再生後水を利用することができる。 In this way, the water storage process allows the regenerated water in the soft water tank regeneration circulation flow path 39 after the regeneration process to be stored in the regenerated water storage tank 64. Therefore, even if the flow path or electrolytic tank 9 is cleaned between the regeneration process and the water softening process, the regenerated water can be used in the next mixing process.

そして、軟水化装置1では、制御部15で特定された時間帯になった場合、もしくは貯水工程が一定時間(例えば5分)を超えた場合、あるいは再生後水貯留槽64の貯水量が一定値を超えた場合に貯水工程を終了し、再生流路洗浄工程を実行する。 The water softening device 1 then terminates the water storage process and executes the regeneration flow path cleaning process when the time period specified by the control unit 15 is reached, or when the water storage process exceeds a certain time (e.g., 5 minutes), or when the amount of water stored in the regenerated water storage tank 64 exceeds a certain value.

なお、貯水工程中に利用者が水を得たい場合には、軟水化装置1と接続された蛇口(不図示)等を開放することにより、原水が流入口2から流路53を通り、取水口7から流出するため、貯水工程の終了を待たずとも、原水を利用することができる。 If a user wishes to obtain water during the water storage process, they can open a faucet (not shown) connected to the water softener 1, and the raw water will flow from the inlet 2 through the flow path 53 and out the water intake 7, allowing them to use the raw water without waiting for the water storage process to finish.

<<再生流路洗浄工程>>
次に、軟水化装置1の再生流路洗浄工程時の動作について、図5及び図9の「再生流路洗浄時」の欄を参照して順に説明する。
<<Regeneration flow path cleaning process>>
Next, the operation of the water softening device 1 during the regeneration flow path cleaning process will be described in order with reference to FIG. 5 and the column "During regeneration flow path cleaning" in FIG.

軟水化装置1において、再生工程中には、第一軟水槽3a及び第二軟水槽3bから硬度成分が酸性電解水中に放出され、酸性電解水は軟水槽再生循環流路39から排出されることなく流路内を循環する。したがって、再生工程終了後の軟水槽再生循環流路39内には、第一軟水槽3a及び第二軟水槽3bから放出された硬度成分を含む高硬度水で満たされている。この高硬度水の硬度は、原水の硬度(例えば450ppm)よりも著しく高くなっており、例えば2000ppm程度まで上昇する場合がある。この高硬度水が軟水化装置1内に残存した状態で軟水化工程に移行すると、取水口7からは高硬度水もしくは原水と高硬度水が混合した水が排出される。したがって、軟水化装置1の利用者は、再生工程終了後に軟水化工程を実行した場合には、軟水化工程開始直後には軟水を得られないどころか原水よりも硬度の高い水を得ることになるという問題が生じる。これらの問題を解決するために、軟水槽再生循環流路39内の高硬度水を排水する再生流路洗浄工程を行う。 During the regeneration process in the water softener 1, hardness components are released from the first and second softened water tanks 3a and 3b into the acidic electrolyzed water, which circulates within the softened water tank regeneration circulation flow path 39 without being discharged. Therefore, after the regeneration process, the softened water tank regeneration circulation flow path 39 is filled with high-hardness water containing the hardness components released from the first and second softened water tanks 3a and 3b. The hardness of this high-hardness water is significantly higher than the hardness of the raw water (e.g., 450 ppm), and may reach, for example, approximately 2000 ppm. If this high-hardness water remains in the water softener 1 when the softening process begins, high-hardness water or a mixture of raw water and high-hardness water will be discharged from the water intake 7. Therefore, if a user of the water softener 1 performs the water softening process after the regeneration process, they will encounter the problem of not only failing to obtain soft water immediately after the softening process begins, but also obtaining water that is harder than the raw water. To solve these problems, a regeneration flow path cleaning process is carried out to drain the high-hardness water from the soft water tank regeneration circulation flow path 39.

なお、再生流路洗浄工程の前に行われる貯水工程において、流路内の再生後水の一部は再生後水貯留槽64に流入するが、貯水工程後にも流路内に残存する再生後水を排出するために、再生流路洗浄工程を行う。 In the water storage process carried out before the regeneration flow path cleaning process, some of the regeneration water in the flow path flows into the regeneration water storage tank 64, but the regeneration flow path cleaning process is carried out to discharge the regeneration water remaining in the flow path after the water storage process.

再生流路洗浄工程時において、開閉弁21~開閉弁23を閉止して、開閉弁18~開閉弁20を開放し、流路切替えバルブ24は流路28から中和槽バイパス流路42へ送水可能な接続状態とし、流路切替えバルブ25は軟水槽バイパス流路44へ送水可能な接続状態とし、流路切替えバルブ26は中和槽バイパス流路42から第一供給流路35へ送水可能な接続状態とし、流路切替えバルブ27は第二供給流路36へ送水可能な接続状態とする。つまり、第一軟水槽3aと第二軟水槽3bとが連通接続する状態、第二軟水槽3bと排水口13とが連通接続する状態、電解槽9と排水口13とが連通接続する状態、及び捕捉部排水口14の排水を停止した状態とする。これにより、図5に示すように、第一排水流路46及び第二排水流路47がそれぞれ形成される。なお、この時、電極41、第一送水ポンプ11、及び第二送水ポンプ12の動作は停止している。 During the regeneration flow path cleaning process, on-off valves 21 to 23 are closed, on-off valves 18 to 20 are opened, flow path switching valve 24 is in a connected state allowing water to be sent from flow path 28 to neutralization tank bypass flow path 42, flow path switching valve 25 is in a connected state allowing water to be sent to soft water tank bypass flow path 44, flow path switching valve 26 is in a connected state allowing water to be sent from neutralization tank bypass flow path 42 to first supply flow path 35, and flow path switching valve 27 is in a connected state allowing water to be sent to second supply flow path 36. In other words, the first soft water tank 3a and second soft water tank 3b are in a connected state, the second soft water tank 3b is in a connected state with drain outlet 13, the electrolytic cell 9 is in a connected state with drain outlet 13, and drainage from the capture unit drain outlet 14 is stopped. As a result, a first drainage flow path 46 and a second drainage flow path 47 are formed, as shown in FIG. 5. At this time, the electrode 41, first water pump 11, and second water pump 12 are stopped.

再生流路洗浄工程において、具体的には、開閉弁19を開放することにより、外部から原水が第一排水流路46及び第二排水流路47に流入する。 Specifically, during the regeneration flow path cleaning process, raw water from the outside flows into the first drainage flow path 46 and the second drainage flow path 47 by opening the on-off valve 19.

第一排水流路46では、流入した原水の圧力により、流路28、第一回収流路37、第一送水ポンプ11、電解槽9、第一供給流路35内の高硬度水が押し流され、排水流路54へと流入する。排水流路54へ流入した高硬度水は、排水口13から装置外に排出される。 In the first drainage flow path 46, the pressure of the incoming raw water pushes the high-hardness water in the flow path 28, first recovery flow path 37, first water supply pump 11, electrolytic cell 9, and first supply flow path 35, and it flows into the drainage flow path 54. The high-hardness water that flows into the drainage flow path 54 is discharged outside the device through the drain outlet 13.

第二排水流路47では、流入した原水の圧力により、流路28、第一軟水槽3a、中和槽バイパス流路42、第二軟水槽3b、第一供給流路35内の高硬度水が押し流され、排水流路54へと流入する。排水流路54へ流入した高硬度水は、排水口13から装置外に排出される。 In the second drainage flow path 47, the pressure of the incoming raw water pushes the high-hardness water in the flow path 28, the first soft water tank 3a, the neutralization tank bypass flow path 42, the second soft water tank 3b, and the first supply flow path 35, and it flows into the drainage flow path 54. The high-hardness water that flows into the drainage flow path 54 is discharged outside the device through the drain outlet 13.

このようにして、再生流路洗浄工程により、再生工程後の主な高硬度水の残留箇所である第一排水流路46及び第二排水流路47内の高硬度水を、中和槽4への流通を抑制しつつ原水に置換可能である。したがって、再生流路洗浄工程において、中和槽4内の弱塩基性陰イオン交換樹脂34への水素イオンの吸着を抑制可能なため、充填された水酸化物イオンの消費を抑制でき、中和性能を保つことができる。したがって、高硬度水を原因とする軟水化性能の低下を抑制できる。 In this way, the regeneration flow path cleaning process can replace the high-hardness water in the first drainage flow path 46 and the second drainage flow path 47, which are the main remaining areas of high-hardness water after the regeneration process, with raw water while suppressing its flow to the neutralization tank 4. Therefore, the regeneration flow path cleaning process can suppress the adsorption of hydrogen ions to the weakly basic anion exchange resin 34 in the neutralization tank 4, thereby suppressing the consumption of the loaded hydroxide ions and maintaining neutralization performance. Therefore, it is possible to suppress a decrease in water softening performance caused by high-hardness water.

そして、軟水化装置1では、制御部15で特定された時間帯になった場合、もしくは再生流路洗浄工程が一定時間(例えば1分)を超えた場合、あるいは再生流路洗浄工程での通水量が一定値を超えた場合に再生流路洗浄工程を終了し、電解槽洗浄工程を実行する。 The water softening device 1 then terminates the regeneration flow path cleaning process and executes the electrolytic cell cleaning process when a time period specified by the control unit 15 is reached, or when the regeneration flow path cleaning process exceeds a certain time (e.g., one minute), or when the amount of water flowing through the regeneration flow path cleaning process exceeds a certain value.

なお、再生流路洗浄工程中に利用者が水を得たい場合には、軟水化装置1と接続された蛇口(不図示)等を開放することにより、原水が流入口2から流路53を通り、取水口7から流出するため、再生流路洗浄工程の終了を待たずとも、原水を利用することができる。 If a user wishes to obtain water during the regeneration flow path cleaning process, they can simply open a faucet (not shown) connected to the water softener 1, which will cause the raw water to flow from the inlet 2 through the flow path 53 and out the water intake 7, allowing them to use the raw water without waiting for the regeneration flow path cleaning process to finish.

<<電解槽洗浄工程>>
次に、軟水化装置1の電解槽洗浄工程時の動作について、図6及び図9の「電解槽洗浄時」の欄を参照して順に説明する。
<<Electrolytic bath cleaning process>>
Next, the operation of the water softening device 1 during the electrolytic cell cleaning process will be described in order with reference to the section "Electrolytic Cell Cleaning" in FIG. 6 and FIG.

再生工程において、電解槽9が動作していると、陰極には水中の硬度成分(カルシウムイオンあるいはマグネシウムイオン)が固体(スケール)として析出する。陰極へ析出した析出物は不導体であるため、電解槽9の運転電圧を上昇させ、再生工程時の消費電力を上昇させてしまう。そこで、陰極に析出した析出物を除去する電解槽洗浄工程を行う必要がある。 When the electrolytic cell 9 is operating during the regeneration process, hardness components in the water (calcium ions or magnesium ions) deposit as solids (scale) on the cathode. Because the deposits deposited on the cathode are non-conductors, they increase the operating voltage of the electrolytic cell 9, increasing power consumption during the regeneration process. Therefore, an electrolytic cell cleaning process is required to remove the deposits deposited on the cathode.

電解槽洗浄工程において、開閉弁18~開閉弁22を開放し、開閉弁23を閉止する。また、流路切替えバルブ24は流路28から流路29へ送水可能な接続状態とし、流路切替えバルブ25は軟水槽バイパス流路44へと送水可能な接続状態とし、流路切替えバルブ26は第一供給流路35へ送水可能な接続状態とし、流路切替えバルブ27は第二供給流路36へ送水可能な接続状態とする。つまり、第一軟水槽3aと電解槽9とが連通接続する状態、電解槽9と排水口13とが連通接続する状態、電解槽9と捕捉部排水口14とが連通接続する状態とする。これにより、図6に示すように、第一排水流路46及び第三排水流路50がそれぞれ形成される。 During the electrolytic bath cleaning process, on-off valves 18 to 22 are opened, and on-off valve 23 is closed. Furthermore, flow path switching valve 24 is connected to allow water to flow from flow path 28 to flow path 29, flow path switching valve 25 is connected to allow water to flow to the soft water tank bypass flow path 44, flow path switching valve 26 is connected to allow water to flow to the first supply flow path 35, and flow path switching valve 27 is connected to allow water to flow to the second supply flow path 36. In other words, the first soft water tank 3a and electrolytic bath 9 are connected in communication, the electrolytic bath 9 is connected in communication with the drain outlet 13, and the electrolytic bath 9 is connected in communication with the capture unit drain outlet 14. As a result, a first drain flow path 46 and a third drain flow path 50 are formed, as shown in FIG. 6.

電解槽洗浄工程において、具体的には、開閉弁19を開放することにより、外部から原水が第一排水流路46及び第三排水流路50に流入する。 Specifically, during the electrolytic cell cleaning process, the on-off valve 19 is opened, allowing raw water from the outside to flow into the first drainage flow path 46 and the third drainage flow path 50.

第一排水流路46では、流入した原水は、流路28、第一回収流路37、第一送水ポンプ11を流通し、電解槽9に流入する。 In the first drainage flow path 46, the raw water flows through the flow path 28, the first recovery flow path 37, and the first water supply pump 11, and then flows into the electrolytic cell 9.

一方、第三排水流路50では、流入した原水は、流路28、第一軟水槽3a、第二回収流路38、第二送水ポンプ12を流通し、電解槽9に流入する。 Meanwhile, in the third drainage flow path 50, the incoming raw water flows through the flow path 28, the first soft water tank 3a, the second recovery flow path 38, and the second water supply pump 12 before flowing into the electrolytic cell 9.

電解槽洗浄工程では、制御部15は、陽極に対して陰極が高電位となるように通電する(逆電解)。そのため、電解槽9は、電解槽内に流入した原水を電気分解し、陽極付近ではアルカリ性電解水を生成し、陰極付近では酸性電解水を生成する。 During the electrolytic cell cleaning process, the control unit 15 applies electricity so that the cathode has a higher potential than the anode (reverse electrolysis). Therefore, the electrolytic cell 9 electrolyzes the raw water that has flowed into the electrolytic cell, producing alkaline electrolyzed water near the anode and acidic electrolyzed water near the cathode.

この際、陰極で生成された酸性電解水により、陰極に析出した析出物を溶解させることができる。したがって、電極41表面への析出物の付着を原因とした電解性能の低下を抑制できる。 At this time, the acidic electrolyzed water produced at the cathode can dissolve the deposits that have formed on the cathode. This prevents a decrease in electrolysis performance due to deposits adhering to the surface of the electrode 41.

陽極で生成されたアルカリ性電解水は、第一供給流路35を流通して排水流路54に流入し、排水口13から装置外に排出される。 The alkaline electrolyzed water produced at the anode flows through the first supply flow path 35, into the drainage flow path 54, and is discharged outside the device through the drain outlet 13.

一方、陰極で生成された酸性電解水は、陰極に析出した析出物を溶解し、第二供給流路36を流通して捕捉部10に流入する。捕捉部10に流入した酸性電解水は、捕捉部10に固着した析出物を溶解させることができ、捕捉部10を予備的に洗浄できる。したがって、次の工程である捕捉部洗浄工程に要する時間を短縮することができる。そして酸性電解水は、捕捉部10の下部に設けられた捕捉部排水口14から装置外に排出される。 Meanwhile, the acidic electrolyzed water produced at the cathode dissolves the deposits deposited on the cathode and flows through the second supply flow path 36 into the capture unit 10. The acidic electrolyzed water that flows into the capture unit 10 dissolves the deposits that have adhered to the capture unit 10, allowing the capture unit 10 to be preliminarily cleaned. This shortens the time required for the next step, the capture unit cleaning step. The acidic electrolyzed water is then discharged outside the device through the capture unit drain outlet 14 located at the bottom of the capture unit 10.

つまり、電解槽洗浄工程では、電解槽9内の析出物の除去と捕捉部10内の析出物の除去を同時に行うことができ、再生工程終了から軟水化工程開始までに要する時間を短縮することができる。 In other words, the electrolytic cell cleaning process can simultaneously remove deposits from the electrolytic cell 9 and the capture unit 10, shortening the time required from the end of the regeneration process to the start of the water softening process.

そして、軟水化装置1では、制御部15で特定された時間帯になった場合もしくは電解槽洗浄工程が一定時間(例えば5分)を超えた場合に電解槽洗浄工程を終了し、捕捉部洗浄工程を実行する。 The water softener 1 then terminates the electrolytic cell cleaning process and executes the capture unit cleaning process when the time period specified by the control unit 15 arrives or when the electrolytic cell cleaning process exceeds a certain time period (e.g., 5 minutes).

なお、第三排水流路50において、原水が第一軟水槽3aを通過するため、酸性になった水が捕捉部10を通過する。そのため、捕捉部10が酸性下になり、捕捉部10に固着した析出物が酸性水により溶解する。したがって、捕捉部10を予備的に洗浄できるため、次の工程である捕捉部洗浄工程に要する時間を短縮することができる。つまり、電解槽9内の析出物の除去と捕捉部10内の析出物の除去を同時に行うことができ、再生工程終了から軟水化工程開始までに要する時間を短縮することができる。 In addition, in the third drainage flow path 50, raw water passes through the first soft water tank 3a, and the acidic water passes through the capture unit 10. As a result, the capture unit 10 becomes acidic, and the precipitates adhering to the capture unit 10 are dissolved by the acidic water. This allows the capture unit 10 to be preliminarily cleaned, thereby shortening the time required for the next process, the capture unit cleaning process. In other words, the precipitates in the electrolytic tank 9 and the capture unit 10 can be removed simultaneously, shortening the time required from the end of the regeneration process to the start of the water softening process.

なお、電解槽洗浄工程中に利用者が水を得たい場合には、軟水化装置1と接続された蛇口(不図示)等を開放することにより、原水が流入口2から流路53を通り、取水口7から流出するため、電解槽洗浄工程の終了を待たずとも、原水を利用することができる。 If a user wishes to obtain water during the electrolytic cell cleaning process, they can simply open a faucet (not shown) connected to the water softener 1, and the raw water will flow from the inlet 2 through the flow path 53 and out the water intake 7, allowing them to use the raw water without waiting for the electrolytic cell cleaning process to finish.

<<捕捉部洗浄工程>>
次に、軟水化装置1の捕捉部洗浄工程時の動作について、図7及び図9の「捕捉部洗浄時」の欄を参照して順に説明する。
<<Capturing unit cleaning process>>
Next, the operation of the water softening device 1 during the trap unit cleaning process will be described in order with reference to the section "During trap unit cleaning" in FIG. 7 and FIG.

再生工程において、電解槽9には第一軟水槽3a及び第二軟水槽3bから放出された硬度成分を含む高硬度水が流入する。硬度成分は、電気分解の際に陰極側へと移動し、陰極で生成される水酸化物イオンと反応し、析出物となる。析出した析出物の一部は、電解槽9から放出されるアルカリ性電解水に含まれ、第二供給流路36を流通し、捕捉部10によって捕捉される。したがって、再生工程中の捕捉部10には、析出物が徐々に堆積するため、捕捉部10を原因とした圧力損失が徐々に増大し、中和槽再生循環流路40を流通するアルカリ性電解水の流量が徐々に低下する。したがって、析出物を放置すると、第一中和槽4a及び第二中和槽4bの弱塩基性陰イオン交換樹脂34の再生に要する時間が延び、最終的には弱塩基性陰イオン交換樹脂34への水酸化物イオンの充填が完了しなくなる恐れがある。そのため、捕捉部10に固着あるいは析出した析出物を除去する捕捉部洗浄工程を行う必要がある。 During the regeneration process, high-hardness water containing hardness components released from the first soft water tank 3a and the second soft water tank 3b flows into the electrolytic tank 9. The hardness components migrate to the cathode during electrolysis and react with hydroxide ions generated at the cathode, forming precipitates. Some of the precipitates are contained in the alkaline electrolyzed water released from the electrolytic tank 9, circulate through the second supply flow path 36, and are captured by the capture unit 10. Therefore, as precipitates gradually accumulate in the capture unit 10 during the regeneration process, the pressure loss caused by the capture unit 10 gradually increases, and the flow rate of alkaline electrolyzed water flowing through the neutralization tank regeneration circulation flow path 40 gradually decreases. Therefore, if the precipitates are left unattended, the time required to regenerate the weakly basic anion exchange resins 34 in the first neutralization tank 4a and the second neutralization tank 4b increases, and ultimately, the weakly basic anion exchange resins 34 may not be fully charged with hydroxide ions. Therefore, a capture unit cleaning process is required to remove any deposits that have adhered to or precipitated on the capture unit 10.

捕捉部洗浄工程において、開閉弁18、開閉弁19、開閉弁22、及び開閉弁23を開放し、開閉弁20及び開閉弁21を閉止する。また、流路切替えバルブ24は流路28から流路29へ送水可能な接続状態とし、流路切替えバルブ25は流路29から流路30へ送水可能な接続状態とし、流路切替えバルブ26は流路30から流路31へ送水可能な接続状態とし、流路切替えバルブ27は流路31から第二供給流路36へ送水可能な接続状態とする。つまり、第一軟水槽3aと第一中和槽4aとが連通接続する状態、第一中和槽4aと第二軟水槽3bとが連通接続する状態、第二軟水槽3bと第二中和槽4bとが連通接続する状態、第二中和槽4bと捕捉部排水口14とが連通接続する状態とする。これにより、図7に示すように、第四排水流路52が形成される。 During the capture unit cleaning process, on-off valves 18, 19, 22, and 23 are opened, and on-off valves 20 and 21 are closed. Furthermore, flow path switching valve 24 is connected to allow water to flow from flow path 28 to flow path 29, flow path switching valve 25 is connected to allow water to flow from flow path 29 to flow path 30, flow path switching valve 26 is connected to allow water to flow from flow path 30 to flow path 31, and flow path switching valve 27 is connected to allow water to flow from flow path 31 to second supply flow path 36. In other words, the first softened water tank 3a and the first neutralization tank 4a are connected in communication, the first neutralization tank 4a and the second softened water tank 3b are connected in communication, the second softened water tank 3b and the second neutralization tank 4b are connected in communication, and the second neutralization tank 4b and the capture unit drain port 14 are connected in communication. This forms a fourth drainage flow path 52, as shown in FIG. 7 .

捕捉部洗浄工程において、具体的には、開閉弁19を開放することにより、外部から原水が流路28に流入する。流入した原水は、流路28、第一軟水槽3a、流路29、第一中和槽4a、流路30、第二軟水槽3b、流路31、第二中和槽4b、第二供給流路36を流通し、捕捉部10に流入する。 Specifically, during the capture unit cleaning process, raw water flows into the flow path 28 from the outside by opening the on-off valve 19. The raw water flows through the flow path 28, the first softening tank 3a, the flow path 29, the first neutralization tank 4a, the flow path 30, the second softening tank 3b, the flow path 31, the second neutralization tank 4b, and the second supply flow path 36, before flowing into the capture unit 10.

捕捉部10では、再生工程の通水方向とは反対側から中性軟水が流入する。つまり、流入した中性軟水により、捕捉部10の逆洗浄が行われる。この時、電解槽洗浄工程によって捕捉部10に固着あるいは析出した析出物の一部が予め溶解しているため、中性軟水による捕捉部10の洗浄を容易に行うことができる。析出物を含む中性軟水は、捕捉部10の下部に設けられた捕捉部排水口14から装置外に排出される。 Neutral soft water flows into the capture unit 10 from the opposite side to the water flow direction during the regeneration process. In other words, the capture unit 10 is back-washed with the flowing neutral soft water. At this time, some of the deposits that had adhered to or deposited on the capture unit 10 during the electrolytic cell cleaning process have already dissolved, making it easy to clean the capture unit 10 with the neutral soft water. The neutral soft water containing the deposits is discharged outside the device through the capture unit drain outlet 14 located at the bottom of the capture unit 10.

このようにして、捕捉部10を逆洗浄することができるため、捕捉部10に残留する析出物を除去できる。したがって、捕捉部10の閉塞を抑制でき、再び再生工程を行う際に、捕捉部10に起因する圧力損失を低減できる。その結果、捕捉部10を含む再生流路である中和槽再生循環流路40の流量低減を抑制でき、アルカリ性電解水の流量を担保できるため、再生性能を確保できる。 In this way, the capture unit 10 can be backwashed, removing any remaining deposits in the capture unit 10. This prevents blockage of the capture unit 10 and reduces pressure loss caused by the capture unit 10 when the regeneration process is performed again. As a result, a decrease in the flow rate of the neutralization tank regeneration circulation flow path 40, which is the regeneration flow path that includes the capture unit 10, can be prevented, and the flow rate of alkaline electrolyzed water can be guaranteed, ensuring regeneration performance.

そして、軟水化装置1では、制御部15で特定された時間帯になった場合もしくは捕捉部洗浄工程が一定時間(例えば5分)を超えた場合に捕捉部洗浄工程を終了し、軟水化工程を実行する。 The water softening device 1 then terminates the capture unit cleaning process and starts the water softening process when the time period specified by the control unit 15 arrives or when the capture unit cleaning process exceeds a certain time period (e.g., 5 minutes).

なお、流入口2から第二中和槽4bまでの流路は、軟水化工程時の流路と同様の流路である。つまり、第四排水流路52を使用することにより、軟水化工程における最後段の中和槽である第二中和槽4bは軟水化された水で充填された状態となる。したがって、第四排水流路52を用いて捕捉部洗浄工程を行った後に軟水化工程を行うことにより、軟水化装置1の利用者は、軟水化工程開始直後から軟水化処理され硬度の低減した軟水を取水口7から得ることができる。 The flow path from the inlet 2 to the second neutralization tank 4b is the same as the flow path used during the water softening process. In other words, by using the fourth drainage flow path 52, the second neutralization tank 4b, which is the final neutralization tank in the water softening process, is filled with softened water. Therefore, by using the fourth drainage flow path 52 to perform the capture unit cleaning process and then the water softening process, users of the water softener 1 can obtain softened water with reduced hardness from the water intake 7 immediately after the start of the water softening process.

なお、捕捉部洗浄工程中に利用者が水を得たい場合には、軟水化装置1と接続された蛇口(不図示)等を開放することにより、原水が流入口2から流路53を通り、取水口7から流出するため、捕捉部洗浄工程の終了を待たずとも、原水を利用することができる。 If a user wishes to obtain water during the capture unit cleaning process, they can simply open a faucet (not shown) connected to the water softener 1, and the raw water will flow from the inlet 2 through the flow path 53 and out the water intake 7, allowing them to use the raw water without waiting for the capture unit cleaning process to finish.

以上のようにして、軟水化装置1では、軟水化工程、混合工程、再生工程、貯水工程、再生流路洗浄工程、電解槽洗浄工程、捕捉部洗浄工程がこの順で繰り返し実行される。軟水化工程の直前に捕捉部洗浄工程を実施することで、軟水化工程における最後段の中和槽は、軟水化された水で充填された状態になる。したがって、軟水化装置1の利用者が蛇口を開けた際に、取水口7からの高硬度水の排出を抑制でき、軟水化工程開始直後から硬度の安定した軟水を提供することができる。 In this way, the water softener 1 repeatedly performs the following steps in this order: softening process, mixing process, regeneration process, water storage process, regeneration flow path cleaning process, electrolytic cell cleaning process, and capture unit cleaning process. By performing the capture unit cleaning process immediately before the water softening process, the neutralization tank, the final stage in the water softening process, is filled with softened water. Therefore, when a user of the water softener 1 opens the faucet, the discharge of high-hardness water from the water intake 7 can be suppressed, and soft water with a stable hardness can be provided immediately after the start of the water softening process.

また、再生流路洗浄工程を行ってから電解槽洗浄工程を行うことにより、電解槽洗浄工程での転極時には、高硬度水が既に装置外に排水されており、高硬度水を電解する可能性を抑制できる。したがって、硬度の高い水の電解を抑制でき、転極時にアルカリ性電解水が送水される流路における多量のスケール発生を抑制できる。 In addition, by performing the regeneration flow path cleaning process before the electrolytic cell cleaning process, high-hardness water has already been discharged outside the device when the polarity is reversed during the electrolytic cell cleaning process, reducing the possibility of electrolyzing high-hardness water. This prevents the electrolysis of high-hardness water and prevents the formation of large amounts of scale in the flow path through which alkaline electrolyzed water is delivered during polarity reversal.

以上、本実施の形態1に係る軟水化装置1によれば、以下の効果を享受することができる。 As described above, the water softening device 1 according to this first embodiment can provide the following benefits:

(1)軟水化装置1は、軟水化工程で利用され硬度成分を含む原水を弱酸性陽イオン交換樹脂33により軟水化する軟水槽3と、再生工程で利用され軟水槽3の弱酸性陽イオン交換樹脂33を再生する酸性電解水を生成する電解槽9と、原水と再生工程時に弱酸性陽イオン交換樹脂33から析出した硬度成分を含む再生後水とを混合し、混合水を生成する混合部60と、を備える。そして、電解槽9は、混合水で酸性電解水を生成する。 (1) The water softener 1 includes a water softener tank 3 that uses a weakly acidic cation exchange resin 33 to soften raw water containing hardness components used in the water softening process; an electrolytic tank 9 that produces acidic electrolyzed water that is used in the regeneration process to regenerate the weakly acidic cation exchange resin 33 in the water softener tank 3; and a mixer 60 that mixes the raw water with regenerated water containing hardness components that precipitated from the weakly acidic cation exchange resin 33 during the regeneration process to produce mixed water. The electrolytic tank 9 then produces acidic electrolyzed water from the mixed water.

こうした構成によれば、原水よりも導電率の高い混合水を用いて電気分解を行うことができるため、電極41への印加電圧の上昇を抑制できる。したがって、電極41の消耗を抑制でき、電解槽9の耐用期間を長期化できる。また、薬剤等を添加することなく原水の導電率を高めることができるため、装置サイズの小型化、運用コストの低減、薬剤添加の煩雑さを回避可能等の利点がある。さらに、軟水化装置1の処理によって生成され、排水される液体を有効活用して原水よりも導電率の高い水を調製することができるため、排水量を低減することができるとともに、再生工程時に新たに導入する原水の水量を低減することができる。 With this configuration, electrolysis can be performed using mixed water with a higher conductivity than the raw water, thereby suppressing an increase in the voltage applied to the electrode 41. This suppresses wear on the electrode 41 and extends the service life of the electrolytic cell 9. Furthermore, because the conductivity of the raw water can be increased without adding chemicals, the device can be made smaller, operating costs can be reduced, and the hassle of adding chemicals can be avoided. Furthermore, because the liquid produced by the process in the water softener 1 and discharged can be effectively utilized to prepare water with a higher conductivity than the raw water, the amount of discharged water can be reduced, and the amount of raw water newly introduced during the regeneration process can be reduced.

(2)軟水化装置1は、混合部60により生成した混合水を電解槽9に供給する供給流路72を備える。供給流路72は、再生工程開始時に、混合水を電解槽9に供給する。 (2) The water softening device 1 is equipped with a supply flow path 72 that supplies the mixed water generated by the mixer 60 to the electrolytic cell 9. The supply flow path 72 supplies the mixed water to the electrolytic cell 9 at the start of the regeneration process.

こうした構成によれば、再生工程開始時から、電解槽9に混合水が供給され、原水よりも導電率の高い混合水の電気分解を行うことができる。したがって、電極41に印加される電圧の上昇が抑制され、電極41の消耗を抑制することができる。 With this configuration, mixed water is supplied to the electrolytic cell 9 from the start of the regeneration process, allowing electrolysis of mixed water with a higher conductivity than the raw water. This prevents an increase in the voltage applied to the electrode 41, thereby reducing wear on the electrode 41.

(3)軟水化装置1は、電解槽9と軟水槽3とを連通させる軟水槽再生循環流路39を備える。そして、混合部60は、電解槽9を起点として軟水槽再生循環流路39における電解槽9の下流、且つ、軟水槽3の上流に設けられる。 (3) The water softener 1 includes a soft water tank regeneration circulation flow path 39 that connects the electrolytic tank 9 and the soft water tank 3. The mixing section 60 is located downstream of the electrolytic tank 9 and upstream of the soft water tank 3 in the soft water tank regeneration circulation flow path 39, starting from the electrolytic tank 9.

こうした構成によれば、原水あるいは再生後水による軟水化工程への影響を抑制しつつ、原水と再生後水を混合することができる。また、酸性である再生後水を貯留することができるため、下流の弱酸性陽イオン交換樹脂33への吸着を防ぐことができるとともに、中性の水から電解するときと比較して、電解時の電極の負担を低減できる。 This configuration allows raw water and regenerated water to be mixed while minimizing the impact of either the raw water or the regenerated water on the water softening process. Furthermore, because the acidic regenerated water can be stored, it is possible to prevent adsorption onto the downstream weakly acidic cation exchange resin 33 and reduce the burden on the electrodes during electrolysis compared to when electrolyzing neutral water.

(4)軟水化装置1では、混合水に占める再生後水の割合が15%以上であるようにする。 (4) In the water softener 1, the proportion of regenerated water in the mixed water is 15% or more.

このようにすることで、混合水中のイオン濃度を高めることができるため、混合水の導電率が上昇する。したがって、再生工程の電解時における電極41への印加電圧の上昇を抑制することができる。 By doing this, the ion concentration in the mixed water can be increased, thereby increasing the conductivity of the mixed water. This can therefore suppress the increase in voltage applied to electrode 41 during electrolysis in the regeneration process.

(5)軟水化装置1では、混合水に占める再生後水の割合が25%以下であるようにする。 (5) In the water softener 1, the proportion of regenerated water in the mixed water is 25% or less.

このようにすることで、混合水中の硬度成分濃度が著しく上昇することを抑制できる。したがって、混合水が高硬度になることを原因とした、炭酸カルシウムなどの固体が析出しやすくなる状態の発生を抑制することができる。 By doing this, it is possible to prevent the concentration of hardness components in the mixed water from increasing significantly. This therefore prevents the occurrence of a condition in which solids such as calcium carbonate are more likely to precipitate due to the mixed water becoming highly hard.

(6)軟水化装置1は、混合部60に原水を供給する原水導入流路70と、混合部60に再生後水を供給する再生後水導入流路62と、再生後水を貯留する再生後水貯留槽64と、を備える。そして、混合部60は、原水導入流路70より供給された原水と再生後水貯留槽64より再生後水導入流路62を介して供給された再生後水とを混合する。 (6) The water softening device 1 includes a raw water inlet flow path 70 that supplies raw water to the mixing unit 60, a regenerated water inlet flow path 62 that supplies regenerated water to the mixing unit 60, and a regenerated water storage tank 64 that stores the regenerated water. The mixing unit 60 mixes the raw water supplied from the raw water inlet flow path 70 with the regenerated water supplied from the regenerated water storage tank 64 via the regenerated water inlet flow path 62.

こうした構成によれば、再生後水貯留槽64に再生後水を貯留することができる。したがって、再生工程から次回の再生工程までの間に、軟水槽再生循環流路39内に液体が流入した場合でも、混合工程の際には混合部60に電導度の高い再生後水を供給することができる。また、酸性である再生後水を貯留することができるため、下流の弱酸性陽イオン交換樹脂33への吸着を防ぐことができるとともに、中性の水から電解するときと比較して、電解時の電極の負担を低減できる。 This configuration allows regenerated water to be stored in the regenerated water storage tank 64. Therefore, even if liquid flows into the soft water tank regeneration circulation flow path 39 between regeneration processes, highly conductive regenerated water can be supplied to the mixing section 60 during the mixing process. Furthermore, because acidic regenerated water can be stored, it is possible to prevent adsorption to the downstream weakly acidic cation exchange resin 33 and reduce the burden on the electrodes during electrolysis compared to when electrolyzing neutral water.

(7)軟水化装置1は、軟水化工程と再生工程とを含む軟化再生処理を複数回繰り返し実行する制御部を備え、電解槽9は、n回目の軟化再生処理時に生成された再生後水を、前記原水と混合し前記混合水としてn+1回目の軟化再生処理時に利用する。 (7) The water softening device 1 is equipped with a control unit that repeatedly performs a softening and regeneration process including a water softening process and a regeneration process multiple times, and the electrolytic cell 9 mixes the regenerated water produced during the nth softening and regeneration process with the raw water and uses the mixed water during the n+1th softening and regeneration process.

こうした構成によれば、前回の再生工程で生成した再生後水を次回の混合工程において原水と混合し、再生工程の際に混合水として利用することができる。したがって、原水よりも導電率の高い混合水を用いて電気分解を行うことができるため、電極41への印加電圧の上昇を抑制できる。 With this configuration, the regenerated water produced in the previous regeneration process can be mixed with raw water in the next mixing process and used as the mixed water during the regeneration process. Therefore, electrolysis can be performed using mixed water with a higher conductivity than raw water, thereby suppressing an increase in the voltage applied to electrode 41.

以上、本発明に関して実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組み合わせに様々な変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されているところである。 The present invention has been described above based on embodiments. These embodiments are merely examples, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications are possible in the combination of each component or each treatment process, and that such modifications are also within the scope of the present invention.

本実施の形態1に係る軟水化装置1では、混合工程の際には、再生後水貯留槽64に貯留した再生後水を原水と混合するようにしたが、これに限らない。例えば、軟水槽再生循環流路39内に原水を流入させ、流路内の再生後水と混合するようにしても良い。この場合であっても、原水は原水導入流路70により流入し、再生後水は再生後水導入流路によって流通する。ただし、この場合の再生後水導入流路は、軟水槽再生循環流路39に相当する流路である。また、このようにして混合水を得る場合、再生流路洗浄工程、電解槽洗浄工程、捕捉部洗浄工程を実行すると、再生後水あるいは混合水が装置外に排水または原水によって希釈されてしまうため、軟水化工程、混合工程、再生工程の3工程を繰り返すことが好ましい。 In the water softening device 1 according to the first embodiment, the regenerated water stored in the regenerated water storage tank 64 is mixed with raw water during the mixing process, but this is not limited to this. For example, raw water may be introduced into the soft water tank regeneration circulation flow path 39 and mixed with the regenerated water in the flow path. Even in this case, raw water flows in through the raw water inlet flow path 70, and the regenerated water flows through the regenerated water inlet flow path. However, in this case, the regenerated water inlet flow path is the flow path equivalent to the soft water tank regeneration circulation flow path 39. Furthermore, when obtaining mixed water in this manner, if the regeneration flow path cleaning process, electrolytic cell cleaning process, and capture unit cleaning process are performed, the regenerated water or mixed water will be diluted with wastewater or raw water outside the device. Therefore, it is preferable to repeat the three steps of the water softening process, mixing process, and regeneration process.

本実施の形態1に係る軟水化装置1では、再生工程終了後に、再生流路洗浄工程、電解槽洗浄工程、捕捉部洗浄工程の順に実行するようにしたが、これに限らない。例えば、電解槽洗浄工程を行ってから再生流路洗浄工程を行ってもよく、軟水化工程の前工程に捕捉部洗浄工程が実行されればよい。このような順番で装置内の洗浄を行っても、電解槽9及び捕捉部10の析出物を除去でき、軟水化工程直前の第二中和槽4b内に軟水を充填することができる。 In the water softening device 1 according to the first embodiment, after the regeneration process is completed, the regeneration flow path cleaning process, the electrolytic cell cleaning process, and the capture unit cleaning process are performed in this order, but this is not limited to this. For example, the regeneration flow path cleaning process may be performed after the electrolytic cell cleaning process, or the capture unit cleaning process may be performed before the water softening process. Even when cleaning the interior of the device in this order, precipitates in the electrolytic cell 9 and the capture unit 10 can be removed, and softened water can be filled into the second neutralization tank 4b immediately before the water softening process.

本発明に係る軟水化装置は、使用場所設置型浄水装置(POU:Point of Use)あるいは建物入口設置型浄水装置(POE: Point of Entry)等に適用することが可能である。 The water softening device of the present invention can be applied to point-of-use (POU) water purification devices or point-of-entry (POE) water purification devices.

1 軟水化装置
2 流入口
3 軟水槽
3a 第一軟水槽
3b 第二軟水槽
4 中和槽
4a 第一中和槽
4b 第二中和槽
7 取水口
8 再生装置
9 電解槽
10 捕捉部
11 第一送水ポンプ
12 第二送水ポンプ
13 排水口
14 捕捉部排水口
15 制御部
18、19、20、21、22、23、63 開閉弁
24、25、26、27 流路切替えバルブ
28、29、30、31、32 流路
33 弱酸性陽イオン交換樹脂
33a 第一弱酸性陽イオン交換樹脂
33b 第二弱酸性陽イオン交換樹脂
34 弱塩基性陰イオン交換樹脂
34a 第一弱塩基性陰イオン交換樹脂
34b 第二弱塩基性陰イオン交換樹脂
35 第一供給流路
36 第二供給流路
37 第一回収流路
38 第二回収流路
39 軟水槽再生循環流路
40 中和槽再生循環流路
41 電極
41a 電極
41b 電極
42 中和槽バイパス流路
43 軟水化流路
44 軟水槽バイパス流路
45 再生流路洗浄流路
46 第一排水流路
47 第二排水流路
49 電解槽洗浄流路
50 第三排水流路
51 捕捉部洗浄流路
52 第四排水流路
53 流路
54 排水流路
60 混合部
62 再生後水導入流路
64 再生後水貯留槽
70 原水導入流路
72 供給流路
REFERENCE SIGNS LIST 1 Water softening device 2 Inlet 3 Water softening tank 3a First water softening tank 3b Second water softening tank 4 Neutralization tank 4a First neutralization tank 4b Second neutralization tank 7 Water intake 8 Regeneration device 9 Electrolytic tank 10 Capture unit 11 First water supply pump 12 Second water supply pump 13 Drain outlet 14 Capture unit drain outlet 15 Control unit 18, 19, 20, 21, 22, 23, 63 Opening and closing valve 24, 25, 26, 27 Flow path switching valve 28, 29, 30, 31, 32 Flow path 33 Weakly acidic cation exchange resin 33a First weakly acidic cation exchange resin 33b Second weakly acidic cation exchange resin 34 Weakly basic anion exchange resin 34a First weakly basic anion exchange resin 34b Second weakly basic anion exchange resin 35 First supply flow path 36 Second supply flow path 37 First recovery flow path 38 Second recovery flow path 39 Soft water tank regeneration circulation flow path 40 Neutralization tank regeneration circulation flow path 41 Electrode 41a Electrode 41b Electrode 42 Neutralization tank bypass flow path 43 Water softening flow path 44 Soft water tank bypass flow path 45 Regeneration flow path cleaning flow path 46 First drainage flow path 47 Second drainage flow path 49 Electrolytic cell cleaning flow path 50 Third drainage flow path 51 Capture section cleaning flow path 52 Fourth drainage flow path 53 Flow path 54 Drainage flow path 60 Mixing section 62 Regenerated water introduction flow path 64 Regenerated water storage tank 70 Raw water introduction flow path 72 Supply flow path

Claims (7)

軟水化工程で利用され硬度成分を含む原水を弱酸性陽イオン交換樹脂により軟水化する軟水槽と、
再生工程で利用され前記軟水槽の前記弱酸性陽イオン交換樹脂を再生する酸性電解水を生成する電解槽と、
前記原水と前記再生工程時に前記弱酸性陽イオン交換樹脂が放出した前記硬度成分を含む再生後水とを混合し、混合水を生成する混合部と、
前記混合部に前記原水を供給する原水導入流路と、
前記混合部に前記再生後水を供給する再生後水導入流路と、
を備え、
前記電解槽は、前記混合水で前記酸性電解水を生成し、
前記混合部は、前記原水導入流路と前記再生後水導入流路との合流により混合を行う
軟水化装置。
a water softening tank that uses a weakly acidic cation exchange resin to soften raw water containing hard components used in a water softening process;
an electrolytic tank for generating acidic electrolyzed water used in a regeneration step to regenerate the weakly acidic cation exchange resin in the soft water tank;
a mixing section that mixes the raw water with regenerated water containing the hardness components released by the weakly acidic cation exchange resin during the regeneration step to produce mixed water;
a raw water inlet flow path for supplying the raw water to the mixing section;
a regenerated water introduction flow path for supplying the regenerated water to the mixing section;
Equipped with
The electrolytic cell generates the acidic electrolyzed water from the mixed water ,
The mixing section mixes the raw water inlet flow path and the reclaimed water inlet flow path by merging them together.
Water softener.
前記混合部により生成した混合水を前記電解槽に供給する供給流路を備え、
前記供給流路は、前記再生工程開始時に、前記混合水を前記電解槽に供給する請求項1に記載の軟水化装置。
a supply flow path that supplies the mixed water generated by the mixing unit to the electrolytic cell;
The water softening apparatus according to claim 1 , wherein the supply passage supplies the mixed water to the electrolytic cell at the start of the regeneration step.
前記電解槽と前記軟水槽とを連通させる軟水槽再生流路を備え、
前記混合部は、前記電解槽を起点として前記軟水槽再生流路における前記電解槽の下流、且つ、前記軟水槽の上流に設けられる請求項1または2に記載の軟水化装置。
a soft water tank regeneration flow path that connects the electrolytic tank and the soft water tank;
3. The water softening apparatus according to claim 1, wherein the mixing section is provided downstream of the electrolytic bath and upstream of the soft water bath in the soft water bath regeneration flow path, starting from the electrolytic bath.
前記混合水に占める前記再生後水の割合が15%以上である請求項に記載の軟水化装置。 2. The water softening apparatus according to claim 1 , wherein the proportion of the regenerated water in the mixed water is 15% or more. 前記混合水に占める前記再生後水の割合が25%以下である請求項に記載の軟水化装置。 2. The water softening apparatus according to claim 1 , wherein the proportion of the regenerated water in the mixed water is 25% or less. 前記混合部に前記原水を供給する原水導入流路と、
前記混合部に前記再生後水を供給する再生後水導入流路と、
前記再生後水を貯留する再生後水貯留槽と、を備え、
前記混合部は、前記原水導入流路より供給された原水と再生後水貯留槽より前記再生後水導入流路を介して供給された前記再生後水とを混合する、請求項に記載の軟水化装置。
a raw water inlet flow path for supplying the raw water to the mixing section;
a regenerated water introduction flow path for supplying the regenerated water to the mixing section;
a regenerated water storage tank for storing the regenerated water,
The water softening apparatus according to claim 1 , wherein the mixing section mixes the raw water supplied from the raw water inlet flow path with the regenerated water supplied from a regenerated water storage tank via the regenerated water inlet flow path.
前記軟水化工程と前記再生工程とを含む軟化再生処理を複数回繰り返し実行する制御部を備え、
前記電解槽は、
n回目の軟化再生処理時に生成された前記再生後水を、前記原水と混合し前記混合水としてn+1回目の軟化再生処理時に利用する、請求項に記載の軟水化装置。
a control unit that repeatedly executes a water softening and regeneration process including the water softening step and the regeneration step a plurality of times;
The electrolytic cell comprises:
The water softening apparatus according to claim 1 , wherein the regenerated water produced during the nth softening regeneration treatment is mixed with the raw water and used as the mixed water during the (n+1)th softening regeneration treatment.
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