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公開番号2025102290
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-08
出願番号2023219637
出願日2023-12-26
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
主分類C02F 1/42 20230101AFI20250701BHJP(水,廃水,下水または汚泥の処理)
要約【課題】軟水化性能の低下を抑制可能な軟水化装置を提供する。
【解決手段】軟水化装置1は、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、軟水槽を通過した軟水を弱塩基性陰イオン交換樹脂により中和する中和槽と、弱塩基性陰イオン交換樹脂の再生に用いるアルカリ性電解水を生成する電解槽9と、アルカリ性電解水に含まれる析出物を捕捉する捕捉部10と、アルカリ性電解水の水酸化物イオン濃度を取得する水酸化物イオン濃度測定部55と、アルカリ性電解水の流速を調整する流速調整部56と、を備える。流速調整部56は、水酸化物イオン濃度が水酸化物イオン濃度基準値を超えた場合に、アルカリ性電解水の流速を低下流速値まで低下させる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
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、
前記軟水槽を通過した軟水を弱塩基性陰イオン交換樹脂により中和する中和槽と、
前記弱塩基性陰イオン交換樹脂の再生に用いるアルカリ性電解水を生成する電解槽と、
前記アルカリ性電解水に含まれる析出物を捕捉する捕捉部と、
前記アルカリ性電解水の水酸化物イオン濃度を取得する水酸化物イオン濃度測定部と、
前記アルカリ性電解水の流速を調整する流速調整部と、
を備え、
前記流速調整部は、
前記水酸化物イオン濃度が水酸化物イオン濃度基準値を超えた場合に、前記アルカリ性電解水の流速を低下流速値まで低下させる軟水化装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記アルカリ性電解水を前記中和槽に送水する送水ポンプを備え、
前記低下流速値は、
前記送水ポンプの吐出し圧力が、前記アルカリ性電解水が送水される流路の損失圧力よりも大きな値となるように決定される値である請求項１に記載の軟水化装置。
【請求項３】
前記捕捉部に流入する前記アルカリ性電解水の圧力である流入圧力及び前記捕捉部から流出する前記アルカリ性電解水の圧力である流出圧力を測定する圧力測定部と、
前記アルカリ性電解水が送水される流路のうち特定の経路に起因する損失圧力を記憶する損失圧力記憶部と、を備え、
前記流速調整部は、
前記送水ポンプの電流値を検知する電流値検知部と、
前記送水ポンプの前記電流値を調整する電流値調整部と、を備え、
前記電流値調整部は、前記送水ポンプの前記電流値を前記低下流速値に対応する電流値に調節する請求項２に記載の軟水化装置。
【請求項４】
前記特定の経路は、前記捕捉部を含まない経路である請求項３に記載の軟水化装置。
【請求項５】
前記アルカリ性電解水を前記中和槽に送水する送水ポンプと、
前記アルカリ性電解水の前記流速を測定する流速測定部と、を備え、
前記流速調整部は、
前記送水ポンプの電流値を検知する電流値検知部と、
前記送水ポンプの前記電流値を調整する電流値調整部と、を備え、
前記低下流速値は、所定値に設定され、
前記電流値調整部は、前記送水ポンプの前記電流値を前記低下流速値に基づいた電流値に調節する請求項１に記載の軟水化装置。
【請求項６】
前記アルカリ性電解水を前記中和槽に送水する送水ポンプと、
前記アルカリ性電解水の前記流速を測定する流速測定部と、
前記弱塩基性陰イオン交換樹脂の再生工程を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記水酸化物イオン濃度測定部が取得した前記水酸化物イオン濃度と前記流速測定部が測定した前記流速とに基づいて、前記電解槽にて生成する前記アルカリ性電解水の水酸化物イオン生成濃度を算出する水酸化物イオン濃度算出部と、
所定の水酸化物イオン濃度目標値を記憶する水酸化物イオン濃度記憶部と、を備え、
前記流速調整部は、
前記送水ポンプの電流値を検知する電流値検知部を備え、
前記アルカリ性電解水の前記流速を前記低下流速値まで低下させた際の前記電流値であ
る低下電流値の上限値は、
前記水酸化物イオン濃度基準値と、前記水酸化物イオン生成濃度と、前記水酸化物イオン濃度目標値に基づいて決定される値である請求項１に記載の軟水化装置。
【請求項７】
前記アルカリ性電解水の前記流速を前記低下流速値まで低下させた後、
一定時間経過後に前記捕捉部で捕捉した前記析出物を除去する捕捉部洗浄工程を実行する請求項１に記載の軟水化装置。
【請求項８】
前記捕捉部に流入する前記アルカリ性電解水の上流圧力及び前記捕捉部から流出した前記アルカリ性電解水の下流圧力を測定する圧力測定部を備え、
前記一定時間は、
前記圧力測定部が測定した上流圧力と前記圧力測定部が測定した下流圧力との差である捕捉部圧力損失値が設定圧力値を超えるまでの時間である請求項６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、軟水化装置に関するものである。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１１－３０９７３号公報
特開２０１０－１４２６７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような従来の軟水化装置においては、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が進行するにつれ、軟水槽から硬度成分（例えば、カルシウムイオン、マグネシウムイオン）が放出される。放出された硬度成分により、酸性電解水及びアルカリ性電解水の硬度成分濃度が上昇する。硬度成分濃度が上昇した水が電解槽内に流入すると、酸性電解水及びアルカリ性電解水を生成する際に、電気分解を行う電解槽内の陰極室で炭酸カルシウムもしくは水酸化マグネシウムが析出しやすくなる。生じた析出物がイオン交換樹脂に流入すると軟水化性能が低下するため、電解槽からイオン交換樹脂の間に、析出物を捕捉する捕捉部を設けることが考えられる。
【０００５】
しかし、析出物を捕捉部で完全に捕捉しきることができない場合に、捕捉できなかった析出物がイオン交換樹脂に流入し、軟水化性能が低下するという課題があった。
【０００６】
本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、軟水化性能の低下を抑制可能な軟水化装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、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、軟水槽を通過した軟水を弱塩基性陰イオン交換樹脂により中和する中和槽と、弱塩基性陰イオン交換樹脂の再生に用いるアルカリ性電解水を生成する電解槽と、アルカリ性電解水に含まれる析出物を捕捉する捕捉部と、アルカリ性電解水の水酸化物イオン濃度を取得する水酸化物イオン濃度測定部と、アルカリ性電解水の流速を調整する流速調整部と、を備え、流速調整部は、水酸化物イオン濃度が水酸化物イオン濃度基準値を超えた場合に、アルカリ性電解水の流速を低下流速値まで低下させる。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】
【０００８】
本発明によれば、軟水化性能の低下を抑制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】
【０００９】
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。
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。
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。
図４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。
図５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。
図６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。
図７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。
図８は、実施の形態１に係る軟水化装置の制御部の構成を示す概念図である。
図９は、実施の形態２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。
図１０は、実施の形態２に係る軟水化装置の制御部の構成を示す概念図である。
図１１は、実施の形態３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。
図１２は、実施の形態３に係る軟水化装置の制御部の構成を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
（【００１１】以降は省略されています）

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