特許 6066044 流路制御弁

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6066044

(24)【登録日】2017年1月6日

(45)【発行日】2017年1月25日

(54)【発明の名称】流路制御弁

(51)【国際特許分類】

   F16K 11/16 20060101AFI20170116BHJP

   F16K 31/528 20060101ALI20170116BHJP

   C02F 1/42 20060101ALI20170116BHJP

   B01J 49/00 20170101ALI20170116BHJP

【ＦＩ】

   F16K11/16 Z

   F16K31/528

   C02F1/42 A

   B01J49/00

【請求項の数】6

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2012-208509(P2012-208509)

(22)【出願日】2012年9月21日

(65)【公開番号】特開2014-62606(P2014-62606A)

(43)【公開日】2014年4月10日

【審査請求日】2015年6月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】000175272

【氏名又は名称】三浦工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100110685

【弁理士】

【氏名又は名称】小山 方宜

(72)【発明者】

【氏名】安部 元

(72)【発明者】

【氏名】山岡 信也

【審査官】 北村 一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−０７８０９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５１−１０２０３８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭６４−０６７２９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０１１９１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭４９−１４６５４０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭５２−０９６４１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２９６８７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１５７７９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５９１０２４４（ＵＳ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／０４９８３６（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｋ ３１／４４−３１／６２

Ｆ１６Ｋ ３９／００−５１／０２

Ｆ１６Ｋ １１／００−１１／２４

Ｃ０２Ｆ １／４２

Ｂ０１Ｊ ４９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

バルブ収容穴が形成され、このバルブ収容穴には、その軸方向に離隔した位置に、そのバルブ収容穴に対する流体の出入口となる第一開口と第二開口とが形成されると共に、その間に弁座部が設けられているバルブハウジングと、
前記バルブ収容穴内を進退可能に設けられ、軸方向に離隔した位置に円環状の第一シール材と第二シール材とが設けられたバルブピストンと、
前記バルブ収容穴に前記バルブピストンを組み入れた状態で、前記バルブ収容穴の開口部を着脱可能に封止し、前記バルブピストンの基端部が水密状態に通されるバルブキャップとを備え、
前記バルブピストンは、カムにより進退操作され、
前記弁座部に前記第一シール材を当接して、先端側の前記第一開口と基端側の前記第二開口との連通を遮断し、その状態では、前記第二シール材が前記バルブ収容穴の基端部においてチャンバを形成し、このチャンバは前記バルブピストンの連通穴を介して前記第一開口と連通し、
設定流路が形成された前記バルブハウジングに、前記バルブ収容穴が前記バルブハウジングの上方へ開口して複数形成され、各バルブ収容穴に、前記バルブピストンおよび前記バルブキャップをそれぞれ取り付けることで、複数の弁が設けられ、
前記バルブハウジングの上部に、前記各弁を操作するカムシャフトが左右方向へ沿って設けられ、
前記カムシャフトを境に、前記複数の弁は第一弁群と第二弁群とに前後に分かれて配置される
ことを特徴とする流路制御弁。

【請求項2】

前記バルブ収容穴は、前記バルブハウジングの上方へ開口するよう垂直に設けられると共に、前記弁座部より下方の周側壁または下壁に前記第一開口が形成される一方、前記弁座部より上方の周側壁に前記第二開口が形成され、
前記バルブピストンは、下端部と上下方向中途部とに拡径部を有しており、下方の拡径部に前記第一シール材が設けられる一方、上下方向中途部の拡径部に前記第二シール材が設けられ、この第二シール材は、前記バルブキャップの筒部を摺動し、
前記バルブハウジングの上部には、左右方向へ沿って、カムシャフトとレバーシャフトとが平行に設けられ、
前記レバーシャフトには、レバーが揺動可能に設けられ、
前記レバーは、一端部が前記バルブピストンの上端部に保持される一方、他端部が前記カムの側面のピン溝に係合しており、このピン溝の形状に応じて前記一端部を上下動させる
ことを特徴とする請求項１に記載の流路制御弁。

【請求項3】

イオン交換樹脂床を収容する圧力タンクと、前記イオン交換樹脂床の再生剤を貯留する再生剤タンクとに接続され、
前記第一弁群には、原水入口から前記圧力タンクへの第一通水路に設けた第一通水弁と、前記圧力タンクから処理水出口への第二通水路に設けた第二通水弁と、前記第一通水路と前記第二通水路とを接続するバイパス路に設けたバイパス弁とが左右に並べて配置され、
前記イオン交換樹脂床の再生剤が通される再生剤路に設けた再生弁は、前記第一弁群または前記第二弁群のいずれかに含まれ、
前記第二弁群には、前記第一弁群に含まれない残りの弁が左右に並べて配置される
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の流路制御弁。

【請求項4】

前記圧力タンクは、上部通水口、下部通水口および中央通水口を備え、
前記バルブハウジングは、前記原水入口、前記処理水出口および排水口の他、前記再生剤タンクと接続される再生剤口を備え、
前記バルブハウジングには、前記再生剤タンクから再生剤を吸引するエゼクタが設けられ、
前記エゼクタの出口側の流路は、前記上部通水口への第一再生路と、前記下部通水口への第二再生路とに分岐しており、
前記原水入口から前記上部通水口への前記第一通水路に設けられる前記第一通水弁と、
前記下部通水口から前記処理水出口への前記第二通水路に設けられる前記第二通水弁と、
前記第一通水弁よりも前記原水入口側の前記第一通水路と、前記第二通水弁よりも前記処理水出口側の前記第二通水路とを接続する前記バイパス路に設けられる前記バイパス弁と、
前記上部通水口から前記排水口への逆洗排水路に設けられる逆洗排水弁と、
前記下部通水口から前記排水口への洗浄排水路に設けられる洗浄排水弁と、
前記中央通水口から前記排水口への再生排水路に設けられる再生排水弁と、
前記再生剤口から前記エゼクタの吸引口への再生剤路に設けられる前記再生弁と、
前記第二再生路に設けられる分配弁とを備え、
前記第一弁群は、前記第一通水弁、前記第二通水弁および前記バイパス弁を備え、
前記第二弁群は、前記逆洗排水弁、前記洗浄排水弁、前記再生排水弁、前記分配弁を備え、
前記再生弁は、前記第一弁群または前記第二弁群のいずれかに含まれる
ことを特徴とする請求項３に記載の流路制御弁。

【請求項5】

前記第一弁群および前記第二弁群における各弁の配置として、
前記バイパス弁は、前記第一通水弁と前記第二通水弁との間に配置され、
前記逆洗排水弁と前記洗浄排水弁とが隣接して配置され、これと隣接して前記再生排水弁が配置され、
前記再生弁と前記分配弁とが隣接するか向かい合うよう配置され、
前記原水入口および前記処理水出口は、前記第一弁群の側に設けられ、
前記排水口は、前記第二弁群の側に設けられる
ことを特徴とする請求項４に記載の流路制御弁。

【請求項6】

前記エゼクタは、エゼクタ本体とこれへのノズルとを備え、
前記ノズルへの給水路には、ストレーナおよび定流量弁が設けられ、
前記バルブハウジングに形成されたエゼクタ収容穴は、前記エゼクタ本体、前記ノズル、前記ストレーナおよび前記定流量弁が組み入れられて、着脱可能な蓋材で開口部を封止される
ことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の流路制御弁。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、流路の開閉や切替えに用いられる流路制御弁に関するものである。たとえば、イオン交換樹脂床を備えたイオン交換装置の流路制御弁に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、下記特許文献１に開示されるバルブが知られている。このバルブ（１）は、流体流路（７）とこれへの出入口となる第一ポート（５）および第二ポート（６）が形成されたバルブハウジング（４）を備え、流体流路（７）の中途部には弁座（８）が形成されている。弁座（８）の弁孔（９）を開閉する弁体（１１）は、スプリング（３０）により弁座（８）へ付勢される一方、この付勢力に対抗して弁軸（１６）により押し戻し可能とされている。

【0003】

弁体（１１）の下部には、ダイアフラム状の受圧体（２２）がリテーナ（２１）で保持されており、このリテーナ（２１）の下部にスプリング（３０）が設けられている。ハウジング（４）の下部には、受圧体（２２）で流体流路（７）から仕切られた背圧室（２８）が形成されている。この背圧室（２８）は、弁体（１１）に形成された圧力伝達路（３２）と、リテーナ（２１）に形成された貫通路（３３）とにより、第一ポート（５）と常時連通する。

【0004】

弁座（８）に弁体（１１）が当接した閉弁状態において、第一ポート（５）側の圧力が背圧室（２８）に伝達され、弁体（１１）にかかる開弁方向と閉弁方向の流体圧力をバランスさせている。これにより、スプリング（３０）の付勢力を大きくする必要がなく、開弁に必要な駆動力を低減することができる。

【0005】

また、従来、下記特許文献２に開示されるように、イオン交換樹脂床を備えた硬水軟化装置が知られている。この種の硬水軟化装置では、原水がイオン交換樹脂床に通されると、原水中に含まれる硬度成分（すなわち、カルシウムイオンおよびマグネシウムイオン）が、イオン交換樹脂床のナトリウムイオンと交換される。このようにして、原水中の硬度成分がイオン交換樹脂床に吸着され除去されることで、原水を軟化させることができる。

【0006】

硬水軟化装置は、イオン交換樹脂床に結合していたナトリウムイオンを、原水中の硬度成分と交換するものであるから、硬度成分の除去には限界がある。そこで、その限界に達する前に、イオン交換樹脂床に再生剤（硬水軟化装置の場合は塩水）を通して、交換能力の回復が図られる。これは、イオン交換樹脂床の再生と呼ばれる。

【0007】

硬水軟化装置は、原水を軟化させる通水工程や、イオン交換樹脂床を再生する再生工程など、各工程に応じて流路が変更される。そのために、イオン交換樹脂床を収容する圧力タンクの上部に、複数の弁を備えた流路制御弁が設けられ、この流路制御弁により各工程に応じた流路が規定される。流路制御弁は、複数の弁を備えるが、その各弁の構造としては、たとえば前記特許文献１に開示されたものが採用される。

【0008】

なお、複数の弁を備えた流路制御弁は、硬水軟化装置に限らず、イオン交換樹脂床を備えたその他のイオン交換装置においても同様に用いられる。つまり、イオン交換樹脂床に原水を通して処理する一方、イオン交換樹脂床に再生剤を通して再生するイオン交換装置においても、流路制御弁が用いられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特開２００７−７８０９２号公報

【特許文献2】特開２００８−５５３９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

前記特許文献１に記載のバルブでは、ダイアフラム状の受圧体が必要であり、その取付けにも手間を要する。従って、バルブの構造、組立ておよびメンテナンスに改善の余地がある。

【0011】

流路制御弁が複数の弁を備え、工程に応じて流路を変える場合、各工程における流路の取り易さを考慮した弁の配置が必要となる。また、原水を処理する通水工程において、通水容量を大きくとるには、通水工程で使用される流路の口径を大きくとる必要があるが、それに伴い各弁に要するスペースが異なるので、これを考慮した弁の配置が必要となる。

【0012】

本発明が解決しようとする課題は、簡易な構成で、組立てやメンテナンスも容易な流路制御弁を提供することにある。また、イオン交換装置用の複数の弁を備える流路制御弁において、各工程における流路が取り易く、また通水容量を大きくとることができる流路制御弁を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、バルブ収容穴が形成され、このバルブ収容穴には、その軸方向に離隔した位置に、そのバルブ収容穴に対する流体の出入口となる第一開口と第二開口とが形成されると共に、その間に弁座部が設けられているバルブハウジングと、前記バルブ収容穴内を進退可能に設けられ、軸方向に離隔した位置に円環状の第一シール材と第二シール材とが設けられたバルブピストンと、前記バルブ収容穴に前記バルブピストンを組み入れた状態で、前記バルブ収容穴の開口部を着脱可能に封止し、前記バルブピストンの基端部が水密状態に通されるバルブキャップとを備え、前記バルブピストンは、カムにより進退操作され、前記弁座部に前記第一シール材を当接して、先端側の前記第一開口と基端側の前記第二開口との連通を遮断し、その状態では、前記第二シール材が前記バルブ収容穴の基端部においてチャンバを形成し、このチャンバは前記バルブピストンの連通穴を介して前記第一開口と連通し、設定流路が形成された前記バルブハウジングに、前記バルブ収容穴が前記バルブハウジングの上方へ開口して複数形成され、各バルブ収容穴に、前記バルブピストンおよび前記バルブキャップをそれぞれ取り付けることで、複数の弁が設けられ、前記バルブハウジングの上部に、前記各弁を操作するカムシャフトが左右方向へ沿って設けられ、前記カムシャフトを境に、前記複数の弁は第一弁群と第二弁群とに前後に分かれて配置されることを特徴とする流路制御弁である。

【0014】

請求項１に記載の発明によれば、閉弁状態において、バルブ収容穴の基端部にチャンバが形成され、このチャンバはバルブピストンの連通穴を介して先端側の第一開口と連通する。これにより、バルブピストンにかかる開弁方向と閉弁方向の流体圧力の一部または全部をバランスさせることができる。また、バルブ収容穴にバルブピストンを組み入れて、バルブキャップで開口部を封止するので、組立ておよびメンテナンスが容易である。

【0015】

請求項２に記載の発明は、前記バルブ収容穴は、前記バルブハウジングの上方へ開口するよう垂直に設けられると共に、前記弁座部より下方の周側壁または下壁に前記第一開口が形成される一方、前記弁座部より上方の周側壁に前記第二開口が形成され、前記バルブピストンは、下端部と上下方向中途部とに拡径部を有しており、下方の拡径部に前記第一シール材が設けられる一方、上下方向中途部の拡径部に前記第二シール材が設けられ、この第二シール材は、前記バルブキャップの筒部を摺動し、前記バルブハウジングの上部には、左右方向へ沿って、カムシャフトとレバーシャフトとが平行に設けられ、前記レバーシャフトには、レバーが揺動可能に設けられ、前記レバーは、一端部が前記バルブピストンの上端部に保持される一方、他端部が前記カムの側面のピン溝に係合しており、このピン溝の形状に応じて前記一端部を上下動させることを特徴とする請求項１に記載の流路制御弁である。

【0016】

請求項２に記載の発明によれば、バルブ収容穴は、バルブハウジングの上方へ開口するよう垂直に設けられると共に、その周側壁または下壁に第一開口と第二開口とが設けられるので、バルブハウジングの上部に、バルブピストンを動かすカムなどを配置することができる。また、第二シール材はバルブキャップの筒部を摺動するので、バルブ収容穴の基端部においてチャンバが容易で確実に形成される。さらに、バルブピストンは、レバーによって、開弁のために引き上げられたり、閉弁のために押し込まれたりするので、閉弁用のスプリングが不要である。

【0017】

請求項３に記載の発明は、イオン交換樹脂床を収容する圧力タンクと、前記イオン交換樹脂床の再生剤を貯留する再生剤タンクとに接続され、前記第一弁群には、原水入口から前記圧力タンクへの第一通水路に設けた第一通水弁と、前記圧力タンクから処理水出口への第二通水路に設けた第二通水弁と、前記第一通水路と前記第二通水路とを接続するバイパス路に設けたバイパス弁とが左右に並べて配置され、前記イオン交換樹脂床の再生剤が通される再生剤路に設けた再生弁は、前記第一弁群または前記第二弁群のいずれかに含まれ、前記第二弁群には、前記第一弁群に含まれない残りの弁が左右に並べて配置されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の流路制御弁である。

【0018】

請求項３に記載の発明によれば、複数の弁を備えるが、カムシャフトを境に第一弁群と第二弁群とに分け、第一弁群には、第一通水弁、第二通水弁およびバイパス弁という通水系統の弁を配置し、第二弁群には、これ以外の再生系統の弁を配置し、そして、再生弁はいずれかの弁群に含ませた。通水系統と再生系統とを分けることで、各工程における流路を取り易い。また、通水系統の口径を大きくして、通水容量を大きくとることができる。

【0019】

請求項４に記載の発明は、前記圧力タンクは、上部通水口、下部通水口および中央通水口を備え、前記バルブハウジングは、前記原水入口、前記処理水出口および排水口の他、前記再生剤タンクと接続される再生剤口を備え、前記バルブハウジングには、前記再生剤タンクから再生剤を吸引するエゼクタが設けられ、前記エゼクタの出口側の流路は、前記上部通水口への第一再生路と、前記下部通水口への第二再生路とに分岐しており、前記原水入口から前記上部通水口への前記第一通水路に設けられる前記第一通水弁と、前記下部通水口から前記処理水出口への前記第二通水路に設けられる前記第二通水弁と、前記第一通水弁よりも前記原水入口側の前記第一通水路と、前記第二通水弁よりも前記処理水出口側の前記第二通水路とを接続する前記バイパス路に設けられる前記バイパス弁と、前記上部通水口から前記排水口への逆洗排水路に設けられる逆洗排水弁と、前記下部通水口から前記排水口への洗浄排水路に設けられる洗浄排水弁と、前記中央通水口から前記排水口への再生排水路に設けられる再生排水弁と、前記再生剤口から前記エゼクタの吸引口への再生剤路に設けられる前記再生弁と、前記第二再生路に設けられる分配弁とを備え、前記第一弁群は、前記第一通水弁、前記第二通水弁および前記バイパス弁を備え、前記第二弁群は、前記逆洗排水弁、前記洗浄排水弁、前記再生排水弁、前記分配弁を備え、前記再生弁は、前記第一弁群または前記第二弁群のいずれかに含まれることを特徴とする請求項３に記載の流路制御弁である。

【0020】

請求項４に記載の発明によれば、圧力タンクは、上部通水口、下部通水口および中央通水口を備えるので、上部通水口と下部通水口とから再生剤を供給し、イオン交換を終えた再生排水を中央通水口から排出するというスプリットフロー再生（split-flow regeneration）が可能である。また、第一弁群には、第一通水弁、第二通水弁およびバイパス弁という通水系統の弁を配置し、第二弁群には、逆洗排水弁、洗浄排水弁、再生排水弁および分配弁という再生系統の弁を配置し、そして、再生弁はいずれかの弁群に含ませた。通水系統と再生系統とを分けることで、各工程における流路を取り易い。また、通水弁やバイパス弁として比較的大きな口径の弁を用いても、流路制御弁の全体の収まりがよい。これにより、通水系統の口径を大きくして、通水容量を大きくとることができる。

【0021】

請求項５に記載の発明は、前記第一弁群および前記第二弁群における各弁の配置として、前記バイパス弁は、前記第一通水弁と前記第二通水弁との間に配置され、前記逆洗排水弁と前記洗浄排水弁とが隣接して配置され、これと隣接して前記再生排水弁が配置され、前記再生弁と前記分配弁とが隣接するか向かい合うよう配置され、前記原水入口および前記処理水出口は、前記第一弁群の側に設けられ、前記排水口は、前記第二弁群の側に設けられることを特徴とする請求項４に記載の流路制御弁である。

【0022】

請求項５に記載の発明によれば、第一通水弁と第二通水弁との間にバイパス弁を配置することで、第一通水路と第二通水路との間にバイパス路を取り易い。しかも、原水入口および処理水出口を第一弁群の側に設けることで、通水系統を完全にまとめることができる。また、逆洗排水弁、洗浄排水弁および再生排水弁をまとめることで、排水系統の流路を取り易い。しかも、排水口を第二弁群の側に設けることで、再生系統を完全にまとめることができる。さらに、再生弁と分配弁とをまとめることで、再生剤の流路も取り易い。

【0023】

さらに、請求項６に記載の発明は、前記エゼクタは、エゼクタ本体とこれへのノズルとを備え、前記ノズルへの給水路には、ストレーナおよび定流量弁が設けられ、前記バルブハウジングに形成されたエゼクタ収容穴は、前記エゼクタ本体、前記ノズル、前記ストレーナおよび前記定流量弁が組み入れられて、着脱可能な蓋材で開口部を封止されることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の流路制御弁である。

【0024】

請求項６に記載の発明によれば、エゼクタ収容穴に、エゼクタ本体、ノズル、ストレーナおよび定流量弁を組み入れて、蓋材で開口部を封止するので、再生剤導入機構の組立ておよびメンテナンスが容易である。

【発明の効果】

【0025】

本発明によれば、簡易な構成で、組立てやメンテナンスが容易な流路制御弁を実現することができる。また、イオン交換装置用の複数の弁を備える流路制御弁において、各工程における流路が取り易く、また通水容量を大きくとることもできる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本発明の流路制御弁の一実施例を備えるイオン交換装置の一例を示す概略図である。

【図2】図１のイオン交換装置の運転工程を順に示すと共に、その各工程における各弁の開閉状態を示す概略図である。

【図3】本発明の一実施例の流路制御弁の概略斜視図である。

【図4】図３の流路制御弁の第一弁群および第二弁群の弁の分解斜視図であり、バルブハウジングの後方から見た状態を示している。

【図5】図３の流路制御弁の左側面視の概略縦断面図であり、第一弁群の第二通水弁と、第二弁群の再生排水弁とが示されており、通水工程を示している。

【図6】図３の流路制御弁の左側面視の概略縦断面図であり、第一弁群の第二通水弁と、第二弁群の再生排水弁とが示されており、再生工程および押出工程を示している。

【図7】図３の流路制御弁の右側面視の概略縦断面図であり、第一弁群の再生弁と、第二弁群の分配弁とが示されており、再生工程を示している。

【図8】図３の流路制御弁のエゼクタとその周辺部品の他、一部のギアを取り外した状態の分解斜視図である。

【図9】図３の流路制御弁のエゼクタ本体の部品図であり、その縦断面図とＸ−Ｘ断面図とを示している。

【図10】図３の流路制御弁のノズルの部品図であり、その縦断面図と右側面図とを示している。

【図11】樹脂成形部品のプラスチックと、シールリングのゴムとを分子間結合させた一例を示す概略断面図である。

【図12】樹脂成形部品のプラスチックと、シールリングのゴムとを分子間結合させた一例を示す概略断面図である。

【図13】樹脂成形部品のプラスチックと、シールリングのゴムとを分子間結合させた一例を示す概略断面図である。

【図14】樹脂成形部品のプラスチックと、シールリングのゴムとを分子間結合させた一例を示す概略断面図である。

【図15】樹脂成形部品のプラスチックと、シールリングのゴムとを分子間結合させた一例を示す概略断面図である。

【図16】樹脂成形部品のプラスチックと、シールリングのゴムとを分子間結合させた一例を示す概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下、本発明の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

【0028】

図１は、本発明の流路制御弁１の一実施例を備えるイオン交換装置２の一例を示す概略図である。本実施例のイオン交換装置２は、陽イオン交換樹脂を用いて原水中の硬度成分を除去する硬水軟化装置である。この場合、イオン交換樹脂床の再生剤は、塩水（塩化ナトリウム水溶液）である。

【0029】

以下、まずはイオン交換装置２の全体構成と運転方法とを順に説明し、その後、本実施例の流路制御弁１の具体的構成について説明する。

【0030】

《イオン交換装置２の全体構成》
イオン交換装置２は、流路制御弁１の他、圧力タンク３および再生剤タンク４を備える。

【0031】

流路制御弁１は、設定された流路が形成されたバルブハウジング５に、複数の弁６〜１３が設けられてなる。圧力タンク３は、有底円筒状の中空容器であり、陽イオン交換樹脂ビーズからなるイオン交換樹脂床を収容する。再生剤タンク４は、圧力タンク３内のイオン交換樹脂床の再生剤を貯留する。

【0032】

流路制御弁１は、圧力タンク３の上部に取り付けられる。これにより、圧力タンク３の上部開口は、流路制御弁１のバルブハウジング５で閉じられる。バルブハウジング５の下部には、圧力タンク３の上部開口と対応する位置に、第一通水路１４、第二通水路１５および再生排水路１６の各端部が開口している。

【0033】

第一通水路１４は、圧力タンク３内の上部通水口１７に開口する。第二通水路１５は、内管１８を介して、圧力タンク３内の下部通水口１９に開口する。再生排水路１６は、外管２０を介して、圧力タンク３内の中央通水口２１に開口する。

【0034】

内管１８と外管２０とは、バルブハウジング５に上端部を保持され、バルブハウジング５から下方へ延出し、圧力タンク３内に差し込まれる。この際、外管２０の中空穴に内管１８が差し込まれた二重管構造とされる。また、内管１８は、圧力タンク３の下部まで延出し、外管２０は、圧力タンク３の上下方向中央部まで延出する。そして、内管１８の下部に、下部通水口１９が設けられ、外管２０の下部に、中央通水口２１が設けられる。

【0035】

流路制御弁１のバルブハウジング５には、原水入口２２からの原水を上部通水口１７へ送る第一通水路１４と、下部通水口１９からの処理水（ここでは軟水）を処理水出口２３へ送る第二通水路１５とが設けられている。第一通水路１４には第一通水弁６が設けられ、第二通水路１５には第二通水弁７が設けられる。

【0036】

第一通水弁６よりも原水入口２２側の第一通水路１４と、第二通水弁７よりも処理水出口２３側の第二通水路１５とは、バイパス路２４で接続される。このバイパス路２４には、バイパス弁８が設けられる。

【0037】

上部通水口１７には、排水口２５への逆洗排水路２６も接続され、この逆洗排水路２６には、逆洗排水弁９が設けられる。図１では、第一通水路１４と逆洗排水路２６とは、圧力タンク３の側において共通管路として示している。

【0038】

下部通水口１９には、排水口２５への洗浄排水路２７も接続され、この洗浄排水路２７には、洗浄排水弁１０が設けられる。図１では、第二通水路１５と洗浄排水路２７とは、圧力タンク３の側において共通管路として示している。なお、逆洗排水路２６および洗浄排水路２７の下流は、定流量弁（ゴムオリフィス）２８を介して、排水口２５へ開口する。

【0039】

中央通水口２１には、排水口２５への再生排水路１６が接続され、この再生排水路１６には、再生排水弁１１が設けられる。逆洗排水路２６、洗浄排水路２７および再生排水路１６の下流は、まとめられ、排水口２５へ開口する。

【0040】

バルブハウジング５には、さらに、駆動水入口２９からの駆動水（原水）をエゼクタ３０へ送る駆動水路３１が設けられる。駆動水路３１には、駆動水入口２９から順に、ストレーナ３２、定流量弁（ゴムオリフィス）３３およびエゼクタ３０が設けられる。なお、原水入口２２への原水と、駆動水入口２９への駆動水とは、同一給水源からの水を分岐して用いることができる。あるいは、原水入口２２と駆動水入口２９とを統一して、バルブハウジング５内で、第一通水路１４と駆動水路３１とに分岐させてもよい。

【0041】

エゼクタ３０は、詳細は後述するが（図８〜図１０）、エゼクタ本体３４とノズル３５とを備え、エゼクタ本体３４は、スロート部３６とディフューザ部３７とを備える。駆動水をノズル３５からエゼクタ本体３４の先端側へ噴出させることで、エゼクタ本体３４の吸引口３８から再生剤を吸引し、駆動水と混合して吐出する。つまり、ノズル３５には駆動水路３１からの駆動水が供給され、エゼクタ本体の３４吸引口３８には再生剤路３９からの再生剤が供給される。再生剤路３９は、バルブハウジング５の再生剤口４０とエゼクタ本体３４の吸引口３８とを接続し、再生弁１２が設けられる。なお、バルブハウジング５の再生剤口４０には、再生剤配管４１を介して再生剤タンク４が接続され、その再生剤配管４１には再生剤流量計４２が設けられる。

【0042】

エゼクタ本体３４の出口側には、二股に分岐した第一再生路４３と第二再生路４４とが設けられる。第一再生路４３は、第一オリフィス４５を介して、上部通水口１７に接続される。第二再生路４４は、第二オリフィス４６および分配弁１３を介して、下部通水口１９に接続される。なお、図１では、第一通水路１４、逆洗排水路２６および第一再生路４３は、圧力タンク３の側において共通管路として示している。また、第二通水路１５、洗浄排水路２７および第二再生路４４は、圧力タンク３の側において共通管路として示している。

【0043】

《イオン交換装置２の運転方法》
図２は、本実施例のイオン交換装置２の運転工程を順に示すと共に、その各工程における各弁６〜１３の開閉状態を示す概略図である。この図において、各弁６〜１３は、網掛部が開放状態を示しており、無地部が閉鎖状態を示している。各工程の移行時、各弁６〜１３は、徐々に閉められたり、徐々に開かれたりしてもよい。

【0044】

イオン交換装置２は、単独で用いることもできるし、二台で用いることもできる。後者の場合、第一イオン交換装置２の原水入口２２に、給水源からの原水供給路を接続し、第二イオン交換装置２の処理水出口２３に、処理水使用設備への処理水供給路を接続し、第一イオン交換装置２の処理水出口２３と第二イオン交換装置２の原水入口２２とを、バイパス供給路で接続すればよい。この場合、一方のイオン交換装置２で原水を処理中には、他方のイオン交換装置２でイオン交換樹脂床の再生を図ることができる。

【0045】

イオン交換装置２は、通水工程、再生待機工程、逆洗工程、再生工程、押出工程、洗浄工程、補水工程および通水待機工程を順に実行する。これら各工程は、前述した各弁６〜１３の開閉を図２に示すように制御して行われる。

【0046】

通水工程では、原水は、原水入口２２から第一通水路１４を介して、圧力タンク３の上部通水口１７へ供給される。その水は、圧力タンク３の上部から下部へ、イオン交換樹脂床を通されて処理水（ここでは軟水）となる。その処理水は、圧力タンク３の下部通水口１９から内管１８および第二通水路１５を介して、処理水出口２３へ導出される。

【0047】

再生待機工程は、逆洗工程への待機工程であり、また、通水待機工程は、通水工程への待機工程である。再生待機工程以降の各工程では、原水は、バイパス路２４を介して、第二イオン交換装置２へ送られる。

【0048】

逆洗工程では、原水は、原水入口２２からバイパス路２４、第二通水路１５および内管１８を介して、圧力タンク３の下部通水口１９へ供給される。その水は、圧力タンク３の下部から上部へ、イオン交換樹脂床を展開しながら通される。その排水は、圧力タンク３の上部通水口１７から逆洗排水路２６を介して、排水口２５へ導出される。

【0049】

再生工程では、駆動水（原水）は、駆動水入口２９から駆動水路３１を介して、エゼクタ３０へ供給される。エゼクタ３０において、ノズル３５から水が噴出されると、再生剤タンク４内の再生剤が、再生剤配管４１および再生剤路３９を介して、エゼクタ３０の吸引口３８へ吸引され、駆動水と混合して吐出する。その再生剤は、第一再生路４３を介して圧力タンク３の上部通水口１７へ供給されると共に、第二再生路４４および内管１８を介して圧力タンク３の下部通水口１９へ供給される。圧力タンク３の上部通水口１７と下部通水口１９とからの再生剤は、圧力タンク３の上下方向中央部へ向けて流通し、イオン交換樹脂床を再生する。その排水は、圧力タンク３の中央通水口２１から外管２０および再生排水路１６を介して、排水口２５へ導出される。このようなスプリットフロー再生によれば、高い再生効率を維持しながら、安定して、イオン交換樹脂床の再生を図ることができる。

【0050】

押出工程では、エゼクタ３０の吸引口３８への再生剤の供給が停止される点が再生工程と異なるが、それ以外は再生工程と同じである。再生工程後に圧力タンク３内に残る再生剤は、押出工程により排出される。

【0051】

洗浄工程では、原水は、原水入口２２から第一通水路１４を介して、圧力タンク３の上部通水口１７へ供給される。その水は、圧力タンク３の上部から下部へ、イオン交換樹脂床を通され、イオン交換樹脂床の濯ぎを行う。その排水は、圧力タンク３の下部通水口１９から内管１８および洗浄排水路２７を介して、排水口２５へ導出される。

【0052】

補水工程では、原水は、駆動水入口２９から駆動水路３１を介して、エゼクタ３０へ供給される。その水は、エゼクタ３０の吸引口３８から再生剤路３９および再生剤配管４１を介して、再生剤タンク４へ供給される。このようにして、次回の再生工程に備えて、再生剤タンク４へ水を供給することができる。

【0053】

《流路制御弁１の具体的構成》
以下、本実施例の流路制御弁１の具体的構成について説明する。

【0054】

図３は、本実施例の流路制御弁１の概略斜視図である。流路制御弁１は、前記各流路１４，１５，１６，２４，２６，２７，３１，３９，４３，４４が形成されたバルブハウジング５に、前記各弁６〜１３やエゼクタ３０などが設けられてなる。つまり、バルブハウジング５には、図１に示される回路を形成するように、各流路１４，１５，１６，２４，２６，２７，３１，３９，４３，４４が形成されると共に、前記各弁６〜１３やエゼクタ３０などが設けられている。

【0055】

各弁６〜１３は、カム４７により開閉操作されるが、そのカム４７を回転させるカムシャフト４８は、バルブハウジング５の上部の前後方向中央部に、左右方向へ沿って設けられる。そして、このカムシャフト４８を境に、各弁６〜１３は、第一弁群４９と第二弁群５０とに前後に分かれて配置される。この際、再生弁１２は、第一弁群４９または第二弁群５０のいずれに含めてもよいが、本実施例では第一弁群４９に含まれる。

【0056】

第一弁群４９は、第一通水弁６、第二通水弁７、バイパス弁８および再生弁１２を備える。この際、バイパス弁８は、第一通水弁６と第二通水弁７との間に配置されるのがよい。図３では、第一弁群４９は、バルブハウジング５の前方に配置され、左から順に、第二通水弁７、バイパス弁８、第一通水弁６および再生弁１２が左右に並べて配置されている。

【0057】

第二弁群５０は、逆洗排水弁９、洗浄排水弁１０、再生排水弁１１および分配弁１３を備える。この際、逆洗排水弁９と洗浄排水弁１０とが隣接して配置され、これと隣接して再生排水弁１１が配置されるのがよい。図３では、第二弁群５０は、左から順に、再生排水弁１１、逆洗排水弁９、洗浄排水弁１０および分配弁１３が左右に並べて配置されている。また、第一弁群４９の再生弁１２と、第二弁群５０の分配弁１３とは、前後に対向して配置されている。

【0058】

バルブハウジング５には、流体の出入口として、前述したように、原水入口２２、処理水出口２３、排水口２５、駆動水入口２９および再生剤口４０が設けられている。

【0059】

原水入口２２および処理水出口２３は、第一弁群４９の側に設けられるのが好ましい。本実施例では、原水入口２２は、第一通水弁６とバイパス弁８との中間部に、前方へ開口して設けられ、処理水出口２３は、第二通水弁７とバイパス弁８との中間部に、前方へ開口して設けられる。より具体的には、第一通水路１４の端部が、バルブハウジング５の第一通水弁６とバイパス弁８との中間部に、前方へ延出して設けられており、その前端開口が原水入口２２とされる。また、第二通水路１５の端部が、バルブハウジング５の第二通水弁７とバイパス弁８との中間部に、前方へ延出して設けられており、その前端開口が処理水出口２３とされる。

【0060】

排水口２５は、第二弁群５０の側に設けられるのが好ましい。本実施例では、排水口２５は、再生排水弁１１の側部に設けられる（図４）。より具体的には、再生排水路１６、逆洗排水路２６および洗浄排水路２７の端部をまとめる管が、再生排水弁１１の側部から延出して設けられており、その端部開口が排水口２５とされる。

【0061】

駆動水入口２９は、エゼクタ３０に近接して設けられるのが好ましい。本実施例では、図３において、バルブハウジング５の前後方向中央部の右側下部にエゼクタ３０が収容されるが、その右側面に駆動水入口２９が設けられる。より具体的には、駆動水路３１の端部を構成する管が、エゼクタ収容部５１の側部に、右側へ延出した後、下方へ延出して設けられており、その端部開口が駆動水入口２９とされる。

【0062】

再生剤口４０は、再生弁１２に近接して設けられるのが好ましい。本実施例では、再生剤口４０は、再生弁１２の前部に設けられる。より具体的には、再生弁１２の前部には、再生剤口４０が設けられており、その再生剤口４０には再生剤流量計４２が設けられる（図７）。

【0063】

図４は、第一弁群４９および第二弁群５０の弁６〜１３の分解斜視図であり、バルブハウジング５の後方から見た状態を示している。ここでは、第一弁群４９の内、第二通水弁７を分解して示しているが、第一通水弁６およびバイパス弁８についても同様である。また、第二弁群５０の内、再生排水弁１１を分解して示しているが、逆洗排水弁９、洗浄排水弁１０および分配弁１３についても同様であり、さらに、第一弁群４９の再生弁１２についても同様である。つまり、本実施例では、再生弁１２は、第一弁群４９に含まれるが、その構成は、第二弁群５０の各弁９，１０，１１，１３と等しい。

【0064】

図５および図６は、本実施例の流路制御弁１の左側面視の概略縦断面図であり、第一弁群４９の第二通水弁７と、第二弁群５０の再生排水弁１１とが示されている。図５では、通水工程を示しており、第二通水弁７が開弁状態、再生排水弁１１が閉弁状態である。また、図６では、再生工程および押出工程を示しており、第二通水弁７が閉弁状態、再生排水弁１１が開弁状態である。

【0065】

図７は、本実施例の流路制御弁１の右側面視の概略縦断面図であり、第一弁群４９の再生弁１２と、第二弁群５０の分配弁１３とが示されている。ここでは、再生工程を示しており、再生弁１２が開弁状態、分配弁１３も開弁状態である。なお、図７では、カム４７やそのピン溝１３０の形状は、簡略化して示しており、実際とは異なる。

【0066】

第一弁群４９および第二弁群５０の各弁６〜１３は、バルブハウジング５に形成されたバルブ収容穴５２（５２Ａ）に、バルブピストン５３（５３Ａ）が進退可能に設けられてなる。バルブ収容穴５２（５２Ａ）は、バルブハウジング５の上方へ開口するよう垂直に設けられている。

【0067】

第一弁群４９を構成する各弁の内、再生弁１２を除いた各弁（第一通水弁６、第二通水弁７およびバイパス弁８）は、互いに同一の構成である。具体的には、図３〜図６に基づき、以下に説明する。なお、バルブ収容穴５２は、前述したとおりバルブハウジング５の上方へ開口するが、その開口部の側（つまり上方）を基端側、これと反対側（つまり下方）を先端側ということがある。

【0068】

バルブ収容穴５２は、段付き穴に形成されており、上方に大径穴１１５、下方に小径穴１１６が配置される。バルブ収容穴５２の小径穴１１６内の上部は、弁座部６７として機能する。但し、弁座部６７として、場合により、バルブ収容穴５２の段付き部を利用してもよい。

【0069】

バルブ収容穴５２の大径穴１１５の下部には、周方向等間隔に複数のリブ１１７が設けられており、各リブ１１７は大径穴１１５の周側壁から径方向内側へ突出すると共に、大径穴１１５の軸方向へ沿って形成されている。これにより、バルブピストン５３の下端部は、各リブ１１７の径方向内側への突出先端部に案内されて、バルブ収容穴５２の軸線に沿って移動可能とされる。

【0070】

バルブ収容穴５２には、その軸方向に離隔した位置に、そのバルブ収容穴５２に対する流体の出入口となる第一開口５６と第二開口５７とが形成されている。第一開口５６は、小径穴１１６の下方（周側壁または下壁）に設けられ、第二開口５７は、大径穴１１５の周側壁に設けられている。

【0071】

図１を参照して、第一通水弁６は、第一開口５６が上部通水口１７と連通し、第二開口５７が原水入口２２と連通する。第二通水弁７は、第一開口５６が下部通水口１９と連通し、第二開口５７が処理水出口２３と連通する。バイパス弁８は、第一開口５６が処理水出口２３と連通し、第二開口５７が原水入口２２と連通する。

【0072】

バルブ収容穴５２には、バルブピストン５３が進退可能に設けられる。バルブピストン５３は、段付き円柱状とされ、下方の大径部１１８と、上方の小径部１１９とを備える。大径部１１８の軸方向両端部は、さらに大径の拡径部１２０，１２１とされており、その外周部には円環状溝が形成されている。そして、下方の円環状溝に第一シール材７７が設けられ、上方の円環状溝に第二シール材７８が設けられる。各シール材７７，７８は、たとえば、断面Ｘ字形状の円環状のＸリングである。

【0073】

バルブピストン５３の下方の拡径部１２１は、第一シール材７７が装着されており、バルブ収容穴５２の大径穴１１５の下部において各リブ１１７に案内されて上下動すると共に、小径穴１１６の上部にはめ込み可能とされている。一方、バルブピストン５３の上方の拡径部１２０は、第二シール材７８が装着されており、バルブキャップ８３の筒部８５を摺動する。

【0074】

バルブピストン５３の小径部１１９の上端面には、上方へのみ開口してネジ穴１２２が形成されている。このネジ穴１２２には、後述するように、ピストンフック１２３が取付可能とされる。一方、バルブピストン５３の大径部１１８には、上下に貫通して連通穴７６が形成されている。この連通穴７６は、大径部１１８の下端面へ開口すると共に、大径部１１８と小径部１１９との段付き面において周方向複数箇所に開口する。

【0075】

バルブ収容穴５２には、バルブピストン５３が組み入れられて、バルブキャップ８３で開口部を封止される。バルブキャップ８３は、略矩形の上板１２４を備え、その下面には、下方へ延出して円筒状の筒部８５が一体形成されている。バルブキャップ８３は、バルブ収容穴５２の上部開口（大径穴１１５の上部）に筒部８５をはめ込んで取り付けられる。その際、バルブキャップ８３の上板１２４の下面が、バルブ収容穴５２の周側壁の上面に当接される。また、上板１２４を介してバルブハウジング５にネジ１２５をねじ込むことで、両者は一体化される。この際、バルブハウジング５とバルブキャップ８３との隙間は、Ｏリング８８により封止される。このようにして、バルブキャップ８３は、バルブ収容穴５２の上端部に着脱可能に取り付けられる。

【0076】

バルブキャップ８３には、バルブピストン５３の小径部１１９が水密状態で通される。つまり、バルブキャップ８３の上板１２４は、中央部に貫通穴を有し、その貫通穴にバルブピストン５３の小径部１１９が通される。バルブキャップ８３に保持されたＯリング１２６により、バルブピストン５３とバルブキャップ８３との隙間が封止される。なお、このＯリング１２６は、バルブキャップ８３の下方から装着され、バルブキャップ８３の上板１２４の下面に取り付けられるシール押え１２７にて保持される。

【0077】

バルブピストン５３の小径部１１９には、前述したとおり、上方へ開口してネジ穴１２２が形成されており、このネジ穴１２２には、ピストンフック１２３が取り付けられる。このピストンフック１２３を介して、バルブピストン５３をレバー１２８により上下動させることができる。

【0078】

具体的には、バルブハウジング５の上部には、カムシャフト４８の前後に、カムシャフト４８と平行に、レバーシャフト１２９が設けられており、各レバーシャフト１２９には、複数のレバー１２８が揺動可能に設けられている。そして、各レバー１２８は、一端部がバルブピストン５３の上端部のピストンフック１２３に揺動可能に保持される一方、他端部のピンがカム４７の側面のピン溝１３０に係合される。これにより、カム４７の側面のピン溝１３０の形状に応じて、レバー１２８がレバーシャフト１２９まわりに動くことで、バルブピストン５３を上下動させることができる。

【0079】

図３に示されるように、本実施例では、四つのカム４７が配置されており、その一端面に、第一弁群４９の各弁を操作するレバー１２８が係合され、他端面に、第二弁群５０の各弁を操作するレバー１２８が係合される。

【0080】

図６の右側に示すように、バルブピストン５３を下方へ押し込んで、バルブ収容穴５２の小径穴１１６にバルブピストン５３の下方の拡径部１２１（第一シール材７７）をはめ込んだ状態では、第一開口５６と第二開口５７との連通が遮断される。逆に、図５の右側に示すように、バルブピストン５３を上方へ引き上げて、バルブ収容穴５２の小径穴１１６からバルブピストン５３の下方の拡径部１２１を引き抜いた状態では、第一開口５６と第二開口５７との連通が確保される。

【0081】

バルブピストン５３の上方の拡径部１２０（第二シール材７８）は、バルブキャップ８３の筒部８５にはめ込まれ、筒部８５内を摺動する。バルブピストン５３とバルブキャップ８３の筒部８５との間に、チャンバ９４が形成される（図６）。このチャンバ９４は、バルブピストン５３の連通穴７６（図４）を介して第一開口５６の側と連通する。従って、閉弁状態において、チャンバ９４は、バルブピストン５３の連通穴７６を介して先端側の第一開口５６と連通し、バルブピストン５３にかかる開弁方向と閉弁方向の流体圧力の一部または全部をバランスさせる。これにより、第一開口５６が流体入口側（高圧側）として使用された場合でも、開閉に必要な駆動力を低減することができる。

【0082】

第二弁群５０を構成する各弁（再生排水弁１１、逆洗排水弁９、洗浄排水弁１０および分配弁１３）の他、第一弁群４９の再生弁１２は、第一弁群４９を構成する再生弁１２以外の各弁（第一通水弁６、第二通水弁７およびバイパス弁８）よりも小さいが、それら各弁６〜８と基本的には同様の構成である。そこで、以下では両者の異なる点を中心に説明し、対応する箇所には同一の符号を付して説明する。但し、再生弁１２を除く第一弁群４９の各弁の構成と、第二弁群５０の各弁（および第一弁群４９の再生弁１２）の構成とを一応区別できるように、後者の構成には添え字「Ａ」を付している。たとえば、第一弁群４９のバルブピストンは「バルブピストン５３」として示すが、第二弁群５０のバルブピストンは「バルブピストン５３Ａ」として示している。

【0083】

図１を参照して、再生弁１２は、第一開口５６Ａがエゼクタ３０の吸引口３８と連通し、第二開口５７Ａが再生剤口４０と連通する。分配弁１３は、第一開口５６Ａがエゼクタ３０の出口と連通し、第二開口５７Ａが下部通水口１９と連通する。再生排水弁１１は、第一開口５６Ａが中央通水口２１と連通し、第二開口５７Ａが排水口２５と連通する。逆洗排水弁９は、第一開口５６Ａが上部通水口１７と連通し、第二開口５７Ａが排水口２５と連通する。洗浄排水弁１０は、第一開口５６Ａが下部通水口１９と連通し、第二開口５７Ａが排水口２５と連通する。

【0084】

図４に示すように、再生弁１２を除く第一弁群４９の各弁６〜８では、バルブピストン５３の連通穴７６は、大径部１１８の下端面と段付き面とに開口して形成されたが、第二弁群５０の各弁９，１０，１１，１３と第一弁群４９の再生弁１２では、バルブピストン５３Ａの連通穴７６Ａは、大径部１１８Ａの下端面と小径部１１９Ａの周側面に開口して形成される。つまり、小径部１１９Ａの周側壁の下部には、周方向複数箇所に開口が形成されており、各開口が連通穴７６Ａの上部開口となる。そして、その連通穴７６Ａは、バルブピストン５３Ａの下端面へも開口する。また、第二弁群５０の各弁９，１０，１１，１３と第一弁群４９の再生弁１２では、バルブピストン５３Ａの大径部１１８Ａと小径部１１９Ａとは、ほぼ同一の直径とされる。

【0085】

その他、バルブキャップ８３（８３Ａ）やバルブピストン５３（５３Ａ）のデザインなどにおいて、第一弁群４９と第二弁群５０の各弁６〜１３は若干異なるものの、基本的な相違はないので、説明は省略する。

【0086】

図８は、エゼクタ３０とその周辺部品の他、一部のギア１３１を取り外した状態の分解斜視図である。また、図９は、エゼクタ本体３４の部品図であり、その縦断面図とＸ−Ｘ断面図とを示している。さらに、図１０は、ノズル３５の部品図であり、その縦断面図と右側面図とを示している。

【0087】

エゼクタ収容部５１は、再生弁１２と分配弁１３との間、言い換えれば、図３または図８において、バルブハウジング５の前後方向中央部の右側下部に設けられる、この箇所には、図８に示すように、バルブハウジング５の右側へ開口してエゼクタ収容穴９５が形成されており、このエゼクタ収容穴９５に、エゼクタ本体３４、ノズル３５、定流量弁３３およびストレーナ３２などが組み入れられて、蓋材９８で開口部を封止される。

【0088】

本実施例では、エゼクタ収容穴９５は、エゼクタ本体収容穴９５ａとストレーナ収容穴９５ｂとからなる。エゼクタ本体収容穴９５ａとストレーナ収容穴９５ｂとは、前後に隣接して平行に配置され、バルブハウジング５の右側部から左側へ向けて設けられる。なお、ストレーナ収容穴９５ｂの先端部は、閉塞されている。また、エゼクタ本体収容穴９５ａとストレーナ収容穴９５ｂとは、基端部（蓋材９８で開閉される開口部の側）においてのみ、連通している。

【0089】

エゼクタ本体収容穴９５ａには、エゼクタ本体３４、ノズル３５および定流量弁３３が順に組み入れられる。また、エゼクタ本体３４の先端側には、分配プレート１３２も配置される。この分配プレート１３２は、エゼクタ３０からの再生剤を、第一再生路４３と第二再生路４４とに均等に分配するための部品である。

【0090】

一方、ストレーナ収容穴９５ｂには、Ｏリング１３３を介して、ストレーナ３２が組み入れられる。そして、エゼクタ本体収容穴９５ａとストレーナ収容穴９５ｂとは、共通の蓋材９８で開口部を封止される。この際、蓋材９８を介してバルブハウジング５にネジ１３４をねじ込むことで、蓋材９８はバルブハウジング５に着脱可能に設けられる。また、エゼクタ本体３４とバルブハウジング５のエゼクタ本体収容穴９５ａとの隙間が、Ｏリング１０５で封止される。同様に、エゼクタ本体３４とノズル３５との隙間、およびこれらとエゼクタ本体収容穴９５ａとの隙間が、Ｏリング１０６で封止される。さらに、バルブハウジング５と蓋材９８との隙間も、Ｏリング１０７で封止される。

【0091】

図９に示すように、エゼクタ本体３４は、略円筒状で、その中空穴は、基端側へ開口する円筒部１３５と、この円筒部１３５の先端部に先細りに形成されるテーパ部１３６と、このテーパ部１３６の中央部に軸方向へ沿って形成されるスロート部３６と、このスロート部３６の先端部に先端側へ行くに従って拡径するディフューザ部３７とを備える。また、円筒部１３５には、その周側壁に吸引口３８が形成されている。

【0092】

図１０に示すように、ノズル３５は、段付き円筒状に形成され、基端側から先端側へ向けて順に、大径部１３７、小径部１３８および円錐台状部１３９が形成されている。ノズル３５の内穴も、先端側へ行くに従って順次縮径して形成されており、先端部にノズル孔１４０が形成されている。

【0093】

ノズル３５の大径部１３７の基端部には、周方向等間隔に、基端側へ延出して脚部１４１が形成されている。この脚部１４１は、エゼクタ本体収容穴９５ａにおけるエゼクタ３０（エゼクタ本体３４とノズル３５）の位置決めを図ると共に、エゼクタ本体収容穴９５ａの基端部にストレーナ３２からの駆動水の流入空間を確保する。

【0094】

ノズル３５の大径部１３７内には、定流量弁３３がはめ込まれる。定流量弁３３は、円板の中央部に貫通孔を形成したゴムオリフィスである。一方、ストレーナ３２は、円筒状で、周側壁が網状に形成されている。

【0095】

エゼクタ収容部５１の蓋材９８には、駆動水入口配管１４２が設けられ、駆動水は、ストレーナ３２の内側へ供給される。その水は、ストレーナ３２の内側から外側へ抜け、エゼクタ本体収容穴９５ａの基端部から先端側へ進み、ノズル３５から噴出される。これに伴い、再生剤口４０から再生剤が吸引口３８に引き込まれ、再生剤と駆動水との混合水がエゼクタ３０から吐出される。

【0096】

前述したように、第一弁群４９および第二弁群５０の各弁６〜１３は、カム４７によりレバー１２８を介して開閉を操作される。つまり、カムシャフト４８には、各弁６〜１３と対応してカム４７が設けられており、そのカム４７の側面にはピン溝１３０が形成されている。一方、レバー１２８は、一端部がバルブピストン５３（５３Ａ）の上端部のピストンフック１２３（１２３Ａ）に保持される一方、他端部のピンがカム４７の側面のピン溝１３０に係合している。従って、本実施例では、スプリングを用いることなく、レバー１２８により、バルブピストン５３（５３Ａ）を直接に上下動させることができる。

【0097】

カムシャフト４８の回転に伴い、レバー１２８がバルブピストン５３（５３Ａ）を下方へ押し込めば、小径穴１１６（１１６Ａ）にバルブピストン５３（５３Ａ）の下端部がはめ込まれて、閉弁状態となる。逆に、カムシャフト４８の回転に伴い、レバー１２８がバルブピストン５３（５３Ａ）を上方へ引き上げれば、小径穴１１６（１１６Ａ）からバルブピストン５３（５３Ａ）の下端部が抜かれて、開弁状態となる。

【0098】

各弁６〜１３に対応するピン溝１３０の形状を変えることで、図２に示すような開閉状態に制御することができる。カム４７の回転は、カムシャフト４８をモータで回転させることで行われる。具体的には、モータを回転させると、その回転力は減速歯車列１０９を介してカムシャフト４８に伝達され、カム４７を回転させることができる。なお、カム４７は、工程ごとに間欠的に回転される。

【0099】

カムシャフト４８には、図３に示すように、二枚のセンサ板１４３，１４４が設けられている。第一のセンサ板１４３には、周方向一箇所に原点検出用の切欠き１１３が形成され、第二のセンサ板１４４には、各工程位置と対応して工程検出用の切欠き１１４が形成されている。そして、これらセンサ板１４３，１４４の各切欠き１１３，１１４は、フォトインタラプタのようなフォトセンサ（図示省略）で読取可能とされている。従って、カム４７の原点位置や現在位置（言い換えればどの工程を実行中か）をセンサで確認可能である。また、このような工程位置を目視で確認できるように、カムシャフト４８の端部に、工程指示板１４５を設けている。

【0100】

本実施例によれば、第一弁群４９には、再生弁１２の他、第一通水弁６、第二通水弁７およびバイパス弁８という通水系統の弁を配置し、第二弁群５０には、再生排水弁１１、逆洗排水弁９、洗浄排水弁１０および分配弁１３という再生系統の弁を配置した。通水系統と再生系統とを分けることで、各工程における流路を取り易い。また、通水弁６，７やバイパス弁８として比較的大きな口径の弁を用いても、流路制御弁１の全体の収まりがよい。これにより、通水系統の口径を大きくして、通水容量を大きくとることができる。

【0101】

また、第一通水弁６と第二通水弁７との間にバイパス弁８を配置することで、第一通水路１４と第二通水路１５との間にバイパス路２４を取り易い。しかも、原水入口２２および処理水出口２３を第一弁群４９の側に設けることで、通水系統を完全にまとめることができる。

【0102】

一方、逆洗排水弁９、洗浄排水弁１０および再生排水弁１１をまとめることで、排水系統の流路を取り易い。しかも、排水口２５を第二弁群５０の側に設けることで、再生系統を完全にまとめることができる。また、再生弁１２と分配弁１３とをまとめることで、再生剤の流路も取り易い。

【0103】

また、各弁６〜１３は、閉弁状態において、バルブ収容穴５２（５２Ａ）の基端部にチャンバ９４（９４Ａ）が形成され、このチャンバ９４（９４Ａ）はバルブピストン５３（５３Ａ）の連通穴７６（７６Ａ）を介して先端側の第一開口５６（５６Ａ）と連通する。これにより、バルブピストン５３（５３Ａ）にかかる開弁方向と閉弁方向の流体圧力の一部または全部をバランスさせることができる。

【0104】

また、バルブ収容穴５２（５２Ａ）に、バルブピストン５３（５３Ａ）を組み入れて、バルブキャップ８３（８３Ａ）で開口部を封止するので、組立ておよびメンテナンスが容易である。

【0105】

さらに、エゼクタ収容穴９５に、エゼクタ本体３４、ノズル３５、定流量弁３３およびストレーナ３２を組み入れて、蓋材９８で開口部を封止するので、組立ておよびメンテナンスが容易である。

【0106】

ところで、前記実施例において、流路制御弁１のバルブハウジング５、バルブフレーム５８（５８Ａ）、バルブピストン５３（５３Ａ）およびバルブキャップ８３（８３Ａ）などは、樹脂成形部品である。これら部品には、ＯリングやＸリングのようなシールリングが装着されて、他の部材との隙間を封止する箇所がある。たとえば、バルブピストン５３（５３Ａ）には、第一シール材７７（７７Ａ）や第二シール材７８（７８Ａ）が装着されて、弁座部６７や筒部８５との隙間を封止される。

【0107】

従来、樹脂成形部品での流体シール構造は、樹脂成形部品に円環状溝を形成しておき、そこにシールリングをはめ込んでいる。但し、この方法では、摺動する二部材間にシールリングが挟み込まれていることが条件となり、そうでない場合には、流体の流速による負圧のため、円環状溝からシールリングが外れるおそれがある。これを防止するには、シールリングは、樹脂成形部品に取り付けられる内径側を大きく形成して、円環状溝に引っ掛けられる必要があった。

【0108】

これに対し、樹脂成形部品１４６のプラスチックと、シールリング１４７のゴムとを分子間結合させてもよい。具体的には、たとえば図１１から図１６に示す各種形状で、樹脂成形部品１４６をゴム成形金型にセットし、ゴムの加硫反応を用いて樹脂とゴムとを接合することで、シールリング１４７を形成する。この方法では、ゴムと樹脂とはお互いの界面がほとんど存在しないので、樹脂側の成形溝などに脱落防止用の工夫は不要である。このような接合方法は、前記実施例の各シール部に適用することができる。

【0109】

本発明の流路制御弁１は、前記実施例の構成に限らず適宜変更可能である。特に、前記実施例では、イオン交換装置２の流路制御弁１について説明したが、本発明の流路制御弁１は、イオン交換装置２に限らず、各種流路の開閉や切替えに広く用いることができる。それに伴い、前記実施例では、バルブハウジング５に複数の弁６〜１３を設置した例を示したが、バルブハウジング５への弁の設置個数は、適宜に変更可能であり、場合により単数でもよい。つまり、本発明の流路制御弁１は、図５の片側に示される弁を、少なくとも一つ備えればよい。

【0110】

また、流路制御弁１をイオン交換装置２に用いる場合でも、前記実施例では、イオン交換装置２は、陽イオン交換樹脂を用いて原水中の硬度成分を除去する硬水軟化装置としたが、イオン交換装置２は、硬水軟化装置に限らず、たとえば、陰イオン交換樹脂を用いた硝酸性窒素除去装置でもよい。また、イオン交換装置２は、たとえば、陽イオン交換樹脂およびインイオン交換樹脂を用いた２床２塔式や混床塔式などの純水製造装置でもよい。

【0111】

また、前記実施例では、流路制御弁１は八つの弁を備えたが、イオン交換装置２の構成に応じて、弁の数は変更可能である。その場合でも、第一弁群４９には、第一通水弁６、第二通水弁７およびバイパス弁８が含まれ、再生弁１２は、第一弁群４９または第二弁群５０のいずれかに含まれ、第二弁群５０には、第一弁群４９に含まれない残りの弁が含まれるのがよい。さらに、前記実施例では、再生弁１２と分配弁１３とは、対向して配置されたが、場合により左右に隣接して配置されてもよい。

【符号の説明】

【0112】

１ 流路制御弁
２ イオン交換装置
３ 圧力タンク
４ 再生剤タンク
５ バルブハウジング
６ 第一通水弁
７ 第二通水弁
８ バイパス弁
９ 逆洗排水弁
１０ 洗浄排水弁
１１ 再生排水弁
１２ 再生弁
１３ 分配弁
１４ 第一通水路
１５ 第二通水路
１６ 再生排水路
１７ 上部通水口
１８ 内管
１９ 下部通水口
２０ 外管
２１ 中央通水口
２２ 原水入口
２３ 処理水出口
２４ バイパス路
２５ 排水口
２６ 逆洗排水路
２７ 洗浄排水路
２８ 定流量弁
２９ 駆動水入口
３０ エゼクタ
３１ 駆動水路
３２ ストレーナ
３３ 定流量弁
３４ エゼクタ本体
３５ ノズル
３６ スロート部
３７ ディフューザ部
３８ 吸引口
３９ 再生剤路
４０ 再生剤口
４１ 再生剤配管
４２ 再生剤流量計
４３ 第一再生路
４４ 第二再生路
４５ 第一オリフィス
４６ 第二オリフィス
４７ カム
４８ カムシャフト
４９ 第一弁群
５０ 第二弁群
５１ エゼクタ収容部
５２ バルブ収容穴
５３ バルブピストン
５６ 第一開口
５７ 第二開口
６７ 弁座部
７６ 連通穴
７７ 第一シール材
７８ 第二シール材
８３ バルブキャップ
８５ 筒部
９４ チャンバ
９５ エゼクタ収容穴
９８ 蓋材
１０９ 減速歯車列
１１５ （バルブ収容穴の）大径穴
１１６ （バルブ収容穴の）小径穴
１２８ レバー
１２９ レバーシャフト
１３０ ピン溝

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】