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公開番号2025074467
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-14
出願番号2023185281
出願日2023-10-30
発明の名称軟水化装置
出願人パナソニックIPマネジメント株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類C02F 1/42 20230101AFI20250507BHJP(水,廃水,下水または汚泥の処理)
要約【課題】再生時の排水の抑制及び効率的な樹脂の再生が可能な軟水化装置を提供する。
【解決手段】軟水化装置100は、弱酸性陽イオン交換樹脂101を有し硬度成分を含む原水から軟水を生成する軟水化室201と、弱塩基性陰イオン交換樹脂102を有し軟水を中和する中和室202と、軟水化室201と中和室202との間を軟水が通水可能に区画する隔膜と、弱酸性陽イオン交換樹脂101の再生時に陽極として作用する第一電極103と、弱塩基性陰イオン交換樹脂102の再生時に陰極として作用する第二電極104と、を備える。第一電極103は、軟水化室201内で弱酸性陽イオン交換樹脂101に囲まれて設けられる。第二電極104は、中和室202内で弱塩基性陰イオン交換樹脂102に囲まれて設けられる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
弱酸性陽イオン交換樹脂を有し硬度成分を含む原水から軟水を生成する軟水化室と、
弱塩基性陰イオン交換樹脂を有し前記軟水を中和する中和室と、
前記軟水化室と前記中和室との間を前記軟水が通水可能に区画する隔膜と、
前記弱酸性陽イオン交換樹脂の再生時に陽極として作用する第一電極と、
前記弱塩基性陰イオン交換樹脂の再生時に陰極として作用する第二電極と、を備え、
前記第一電極は、前記軟水化室内で前記弱酸性陽イオン交換樹脂に囲まれて設けられ、
前記第二電極は、前記中和室内で前記弱塩基性陰イオン交換樹脂に囲まれて設けられる軟水化装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記第一電極は、前記弱酸性陽イオン交換樹脂に接触して設けられ、
前記第二電極は、前記弱塩基性陰イオン交換樹脂に接触して設けられる請求項１に記載の軟水化装置。
【請求項３】
前記第一電極は、当該第一電極の上端が前記弱酸性陽イオン交換樹脂の再生開始時における前記軟水化室の水面よりも下方に位置することで前記上端の上部に空間を形成し、当該水面から前記第一電極の上端までの距離よりも前記軟水化室内の底面から前記第一電極の下端までの距離が短く構成され、
前記弱酸性陽イオン交換樹脂は、前記軟水化室内において前記第一電極の周囲及び前記上部の前記空間に充填される請求項１に記載の軟水化装置。
【請求項４】
前記第二電極は、当該第二電極の上端が前記弱塩基性陰イオン交換樹脂の再生開始時における前記中和室の水面よりも下方に位置することで前記上端の上部に空間を形成し、当該水面から前記第二電極の上端までの距離よりも前記中和室内の底面から前記第二電極の下端までの距離が短く構成され、
前記弱塩基性陰イオン交換樹脂は、前記中和室内において前記第二電極の周囲及び前記上部の前記空間に充填される請求項１に記載の軟水化装置。
【請求項５】
前記軟水化室及び前記中和室を内部に有する円筒状のケーシングを備え、
前記中和室は、前記円筒の中心軸に対して前記軟水化室の外周側に設けられ前記軟水化室を包囲する請求項１に記載の軟水化装置。
【請求項６】
前記軟水化室内に前記原水を導入する導水部を備え、
前記導水部は、前記軟水化室の下部から上部にかけて設けられ、当該導水部の側面から前記原水を前記円筒の前記中心軸に対して外周方向に送出する請求項５に記載の軟水化装置。
【請求項７】
前記円筒の前記中心軸に対して前記中和室の外周側に設けられ前記中和室を包囲する送水部を備え、
前記送水部は、前記中和室から前記中心軸に対して外周方向に送出された前記中和室内の水を前記中和室の上部よりも上方から装置外へ送水する請求項５に記載の軟水化装置。
【請求項８】
一対の前記第一電極及び前記第二電極は、前記ケーシングの同一半径上に設けられる請求項５に記載の軟水化装置。
【請求項９】
前記弱塩基性陰イオン交換樹脂の充填量は、前記弱酸性陽イオン交換樹脂の充填量以上である請求項１に記載の軟水化装置。
【請求項１０】
前記隔膜は、透水性を有しイオン交換樹脂の粒子径よりも小さい孔径を有する膜である
請求項１に記載の軟水化装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、イオン交換樹脂を利用した軟水化装置に関するものである。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
現在、水道水中の硬度成分を除去する目的で硬水地域を中心として軟水器が広く使用されているが、このような軟水器は、定期的に塩補充の作業が必要である。
【０００３】
また、塩補充に関わる作業負担の課題や、塩補充を適切に実施しない場合には軟水を得ることができないという性能面の課題を解決するために、塩を使わずにメンテナンスを行うことができる軟水技術が開発されている（特許文献１）。
【０００４】
特許文献１に開示されている軟水システムは、基本構成として、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２種類の樹脂が混在し、電極の陽極側にバイポーラ膜（陽イオン交換樹脂膜および陰イオン交換樹脂膜を接合した膜：以下ＢＰ膜）および陰極側に陽イオン交換樹脂膜を用いて中性の軟水を得ることができる。
【０００５】
なお、２つの従来技術はともに一定量の硬度イオンが樹脂に吸着すると当該樹脂の再生が必要になる。例えば特許文献１における再生工程では、電極を用いて、電極間に存在するＢＰ膜および樹脂室に電圧を印加する。ＢＰ膜もしくはイオン交換樹脂室にはカチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂の界面が存在する。この界面に電圧がかかると、水分子が開裂しＨ
＋
とＯＨ
－
が生成する。生成したＨ
＋
により弱酸性陽イオン交換樹脂を、生成したＯＨ
－
により弱塩基性陰イオン交換樹脂を再生することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特許第６４４４９３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら特許文献１に記載の技術では、イオン交換樹脂から脱離した硬度イオンがイオン交換樹脂に再吸着してしまい、樹脂の再生時の反応が阻害されやすい。そのため、脱離した硬度イオンを排出するために、通水しながら再生を行う必要がある。この通水操作により、樹脂再生時の排水量が多くなるという課題を有する。
【０００８】
本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、再生時の排水の抑制及び効率的な樹脂の再生が可能な軟水化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明に係る軟水化装置は、弱酸性陽イオン交換樹脂を有し硬度成分を含む原水から軟水を生成する軟水化室と、弱塩基性陰イオン交換樹脂を有し軟水を中和する中和室と、軟水化室と中和室との間を軟水が通水可能に区画する隔膜と、弱酸性陽イオン交換樹脂の再生時に陽極として作用する第一電極と、弱塩基性陰イオン交換樹脂の再生時に陰極として作用する第二電極と、を備える。第一電極は、軟水化室内で弱酸性陽イオン交換樹脂に囲まれて設けられ、第二電極は、中和室内で弱塩基性陰イオン交換樹脂に囲まれて設けられる。これにより、所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、再生時の排水の抑制及び効率的な樹脂の再生が可能な軟水化装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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