特許 7575035 水処理装置

(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】

(24)【登録日】2024-10-21

(45)【発行日】2024-10-29

(54)【発明の名称】水処理装置

(51)【国際特許分類】

   C02F 1/42 20230101AFI20241022BHJP

   B01J 39/04 20170101ALI20241022BHJP

   B01J 39/18 20170101ALI20241022BHJP

   B01J 49/12 20170101ALI20241022BHJP

   B01D 24/00 20060101ALI20241022BHJP

【ＦＩ】

C02F1/42 A

B01J39/04

B01J39/18

B01J49/12

B01D29/08 520A

B01D29/08 530D

B01D29/08 540A

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020117409

(22)【出願日】2020-07-07

(65)【公開番号】P2022014826

(43)【公開日】2022-01-20

【審査請求日】2023-06-23

(73)【特許権者】

【識別番号】000148209

【氏名又は名称】株式会社川本製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110003708

【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100108855

【弁理士】

【氏名又は名称】蔵田 昌俊

(74)【代理人】

【識別番号】100103034

【弁理士】

【氏名又は名称】野河 信久

(74)【代理人】

【識別番号】100179062

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 正

(74)【代理人】

【識別番号】100153051

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100199565

【弁理士】

【氏名又は名称】飯野 茂

(74)【代理人】

【識別番号】100162570

【弁理士】

【氏名又は名称】金子 早苗

(72)【発明者】

【氏名】木谷 圭太

(72)【発明者】

【氏名】武田 賢治

(72)【発明者】

【氏名】川村 理桜

(72)【発明者】

【氏名】葛籠 佑斗

(72)【発明者】

【氏名】佐渡島 茂

【審査官】伊藤 真明

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１５／０１９４４０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－１９２４５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－３４２９４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０１－１７６８７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－３１１０１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１６８６３９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０２Ｆ １／４２

Ｂ０１Ｊ ３９／００－４９／９０

Ｂ０１Ｄ ２４／００－４１／０４

Ｇ０１Ｎ ９／１２－ ９／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ポンプにより供給される源水に含まれる硬度成分を除去する陽イオン交換樹脂により形成される濾過材を収容する濾過槽と、
前記濾過材を再生する塩水を生成する再生塩を収容するとともに、前記濾過材で処理され、供給された処理水及び前記再生塩で生成される前記塩水を貯留する、前記濾過槽に接続された再生タンクと、
前記再生タンク内に設けられ、前記再生タンク内の前記塩水を前記濾過材に導入する再生処理において前記濾過材を再生できる前記塩水の濃度で浮上し、前記濾過材の再生リスクを判定できる前記塩水の濃度で沈降する浮き子、及び、前記浮き子の浮上又は沈降の信号を出力する検出部を有するフロートスイッチと、
外部に情報を報知する報知手段と、
前記再生タンク内の前記塩水に前記浮き子が沈降していることを、前記検出部から出力される前記信号に基づいて前記再生リスクを判定し、前記報知手段を制御し、前記再生リスクを報知する制御部と、
を備え、
前記浮き子は、浮き子本体と、前記浮き子の重量又は比重を変更でき、前記浮き子本体に着脱自在に設けられる錘と、を含み、棒状の基体に重力方向に移動可能に支持され、
前記錘は、座金であり、前記浮き子本体の上面に設けられる、水処理装置。

【請求項2】

前記錘は、比重が前記浮き子本体の比重より高い比重の材料により形成される、請求項１に記載の水処理装置。

【請求項3】

前記フロートスイッチは、前記再生タンク内に前記再生塩がない場合に前記再生タンク内に次回再生時に使用する前記塩水を生成するための所定の量の前記処理水を導入したときの水位よりも高い位置に、液面位置を検出する前記浮き子を有する、請求項１に記載の水処理装置。

【請求項4】

前記再生処理において前記再生タンクの前記塩水を前記濾過槽へ供給するインジェクタを備え、
前記制御部は、前記再生処理において、所定の時間ｔ１経過後に前記フロートスイッチからの前記浮き子の沈降を所定の時間ｔ２継続して検出されなかった場合に、前記インジェクタの不良と判定し、前記報知手段で外部警報を出力する、請求項１に記載の水処理装置。

【請求項5】

前記再生タンク内に次回再生時に使用する前記塩水を生成するための所定の量の前記処理水を導入するインジェクタを備え、
前記制御部は、前記再生タンク内に前記所定の量の前記処理水を導入するときに、前記所定の量の前記処理水が前記再生タンクに溜まり、前記塩水が生成されると推定される所定の時間ｔ３経過後に前記フロートスイッチから前記浮き子の浮上を所定の時間ｔ４継続して検出されなかった場合に、前記再生塩が前記再生タンク内に不足しているか、又は、前記インジェクタの不良と判定し、前記報知手段で外部警報を出力する、請求項１に記載の水処理装置。

【請求項6】

前記制御部は、前記再生塩が前記再生タンク内に不足しているか、又は、前記インジェクタの不良と判定された回数をカウントし、カウントした前記回数が所定のｎ回連続して検出された場合に、再生が不十分で前記濾過槽で所望の濾過ができない処理不良と判定し、前記報知手段で外部警報を出力するとともに、前記ポンプを強制停止する、請求項５に記載の水処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、陽イオン交換を行う水処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

水の軟水化や水から鉄やマンガンを除去する水処理装置が知られている。例えば、水処理装置として、処理槽に陽イオン交換樹脂を濾過材として用いる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。陽イオン交換樹脂を用いた水処理装置は、水を処理すると陽イオンが蓄積されることから、一定量の水を処理した後に、処理によって水から除去した陽イオンを排出する再生の工程が必要となる。このため、水処理装置は、再生タンクを有し、一定量の水を処理した後に、再生タンクから処理槽へ塩水を供給することで、陽イオン交換樹脂の再生を行う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１４－１５５８８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上述した陽イオン交換樹脂を用いた水処理装置は、塩水を作るために定期的に再生タンクに再生用の再生塩を補充する必要がある。しかしながら、再生塩の補充を怠ると、再生が不十分となる虞がある。再生が不十分な陽イオン交換樹脂を用いると、水が処理されない虞や、水に鉄やマンガンがリークする虞があり、高い硬度の水が水処理装置の二次側に供給される虞がある。

【0005】

そこで、再生塩の残量を監視する手段として、人による定期的な監視や、塩水センサによる濃度監視、エジェクタやインジェクタの異常の監視が考えられる。しかしながらこれらの手段は、人件費や部品コスト等を要し、水処理装置の製造コストやランニングコストの増大となる。このため、これら手段に対して比較的安価に再生塩の残量を監視できる水処理装置が求められている。

【0006】

そこで本発明は、安価に再生塩の監視ができる水処理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】

本発明の一態様に係る水処理装置は、ポンプにより供給される源水に含まれる硬度成分を除去する陽イオン交換樹脂により形成される濾過材を収容する濾過槽と、前記濾過材を再生する塩水を生成する再生塩を収容するとともに、前記濾過材で処理され、供給された処理水及び前記再生塩で生成される前記塩水を貯留する、前記濾過槽に接続された再生タンクと、前記再生タンク内に設けられ、前記再生タンク内の前記塩水を前記濾過材に導入する再生処理において前記濾過材を再生できる前記塩水の濃度で浮上し、前記濾過材の再生リスクを判定できる前記塩水の濃度で沈降する浮き子、及び、前記浮き子の浮上又は沈降の信号を出力する検出部を有するフロートスイッチと、外部に情報を報知する報知手段と、前記再生タンク内の前記塩水に前記浮き子が沈降していることを、前記検出部から出力される前記信号に基づいて前記再生リスクを判定し、前記報知手段を制御し、前記再生リスクを報知する制御部と、を備え、前記浮き子は、浮き子本体と、前記浮き子の重量又は比重を変更でき、前記浮き子本体に着脱自在に設けられる錘と、を含み、棒状の基体に重力方向に移動可能に支持され、前記錘は、座金であり、前記浮き子本体の上面に設けられる。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、安価に再生塩の監視ができる水処理装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施形態に係る水処理装置の構成を示す説明図。

【図2】同水処理装置に用いられる濾過装置の構成を示す正面図。

【図3】同濾過装置の構成を一部断面で示す正面図。

【図4】同濾過装置の構成を示す上面図。

【図5】同濾過装置の構成を示す側面図。

【図6】同濾過装置に用いられるフロートスイッチの構成を示す側面図。

【図7】同濾過装置の構成を模式的に示すとともに、運転の一例を示す説明図。

【図8】同濾過装置の運転の一例を示す説明図。

【図9】同濾過装置の運転の一例を示す説明図。

【図10】同濾過装置の運転の一例を示す説明図。

【図11】同濾過装置の運転の一例を示す説明図。

【図12】同濾過装置の運転の一例を示す説明図。

【図13】再生塩の残量に対する塩水比重挙動の例を示す説明図。

【図14】フロートスイッチの浮き子の比重に対する浮き子の動作の例を示す説明図。

【図15】本発明の他の実施形態に係る水処理装置に用いられる濾過装置の構成を一部断面で示す正面図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の一実施形態に係る水処理装置１０について、図１乃至図１２を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態に係る水処理装置の構成を示す説明図である。図２は、水処理装置１０に用いられる濾過装置１２の構成を示す正面図、図３は、図２と同じ方向から濾過装置１２の構成を一部断面で示す正面図である。図４は濾過装置１２の構成を示す上面図、図５は濾過装置１２の構成を図２と異なる方向で示す側面図である。図６は濾過装置１２の再生タンク２３に用いられるフロートスイッチ４５の構成を示す側面図である。図７乃至図１２は、濾過装置１２の構成を模式的に示すとともに、水処理装置１０の動作を示す説明図である。

【0011】

図１に示すように、水処理装置１０は、源水ポンプ１１と、源水ポンプ１１の二次側に配される濾過装置１２と、濾過装置１２の二次側に配される除菌器１３と、除菌器１３の二次側に配される処理水槽１４と、処理水槽１４の二次側に配される自動給水ポンプ１５（給水ポンプ）と、所定の流路を形成する通水路１６と、通水路１６の流路の接続状態を切替える流路スイッチユニット１７と、制御ユニット１９と、を備える。

【0012】

源水ポンプ１１は、モータと、モータに接続されたインペラを有する単段または多段のポンプ部を備える。源水ポンプ１１は、源水源、例えば地中に設けられた井戸２００に設けられる。源水ポンプ１１は、源水Ｌ１である井戸水を増圧して二次側に圧送する。源水ポンプ１１の吐出口は、通水路１６によって濾過装置１２に接続される。

【0013】

図２乃至図５、図７乃至図１２に示すように、濾過装置１２は、源水Ｌ１中の硬度成分を除去するイオン交換式の濾過槽２２と、濾過槽２２を再生する再生処理を行う再生槽である再生タンク２３と、を備える。また、濾過装置１２は、例えば、流路スイッチユニット１７のコントロールバルブ９４を含む。また、濾過装置１２は、図３に示すように、このコントロールバルブ９４を覆う防滴カバー２４を備える。なお、図２、図４乃至図６において、防滴カバー２４を省略して濾過装置１２を示す。

【0014】

濾過装置１２は、濾過槽２２の後述する槽本体３１や再生タンク２３の後述するケース４１を構成するタンク体２１を含む。タンク体２１は、例えば、内部空間が複数に仕切られた一つの部材であり、仕切られた内部空間によって、後述する濾過槽２２の槽本体３１、並びに、再生タンク２３のケース４１及び内ケース４２を形成する。濾過装置１２は、例えば、収容小屋３００内に配置される。

【0015】

例えば、図２乃至図４に示すように、濾過槽２２は、槽本体３１と、濾過材３２と、集水管３３と、フィルタ３４と、を備える。

【0016】

濾過槽２２は、源水ポンプ１１によって送られる源水Ｌ１が濾過材３２を通過する際に、ナトリウムと源水Ｌ１中のカチオン、即ち鉄・マンガン・カルシウム・マグネシウムイオン等の陽イオンを交換することで、源水Ｌ１中の不純物を濾過材３２に捕捉させて、源水Ｌ１を軟水化する処理を行う。例えば、本実施形態において、濾過槽２２は、少なくとも鉄及びマンガンの陽イオンを交換する。濾過槽２２は、源水ポンプ１１、再生タンク２３及び処理水槽１４に接続される。

【0017】

槽本体３１は、例えば、タンク体２１の一部により形成される。槽本体３１は、上部にコントロールバルブ９４が設けられる。濾過材３２は、イオン交換樹脂により構成される。具体的には、濾過材３２は、粒状の多数の陽イオン交換樹脂により構成される。濾過材３２は、槽本体３１内に配置され、通水可能に構成される。濾過材３２は、通水した源水Ｌ１を処理する。

【0018】

集水管３３は、鉛直方向に延びる例えば円筒状の管である。集水管３３は、濾過材３２で処理された処理水Ｌ２を二次側に供給する。フィルタ３４は、集水管３３の下端に設けられる。フィルタ３４は、集水管３３の下端を覆う。フィルタ３４は、濾過材３２を構成する粒状の陽イオン交換樹脂が集水管３３に侵入することを抑制する。例えば、フィルタ３４は、陽イオン交換樹脂の粒子の粒径よりも小さい幅の開口を複数有し、通水可能であって、且つ、陽イオン交換樹脂の通過を防ぐ。

【0019】

再生タンク２３は、上部開口を有するケース４１と、ケース４１内に設けられる内ケース４２と、ケース４１の上部開口を覆うカバー４３と、内ケース４２内に設けられる再生チューブ４４と、内ケース４２内に設けられるフロートスイッチ４５と、ケース４１に収容される再生塩４６と、を備える。

【0020】

再生タンク２３は、再生材である粒状の再生塩４６が数回分収容された状態で、再生処理終了毎に濾過槽２２で処理された所定量の処理水Ｌ２が補充されることで、再生塩４６を処理水Ｌ２に溶解して所定量の塩水とする。すなわち、再生タンク２３の内ケース４２内に、再生処理毎に、一度の再生処理で使用される一定量の処理水Ｌ２が注水されると、注水された一定量の処理水Ｌ２に、ケース４１内にある再生塩４６の一部が溶解し、塩濃度が飽和状態の塩水Ｓになる。このように、再生タンク２３は、塩水Ｓを貯留するとともに、塩水Ｓを生成する再生塩４６を収容するタンクである。

【0021】

ケース４１は、例えば、上部が円形状に開口する、有底矩形筒状に構成される。ケース４１は、例えば、タンク体２１の一部により形成される。ケース４１は、所定量の処理水Ｌ２及び複数回分の再生塩４６を収容可能な容積に構成されている。ケース４１の周壁の所定高さ位置には、開閉バルブ付きのドレン口４１ａが設けられ、このドレン口４１ａから再生タンク２３内の水を排出可能に構成されている。ケース４１は、図３に示すように、再生塩４６の嵩上げ用の部材４１ｂを底面に有していてもよい。

【0022】

内ケース４２は、ケース４１と流体的に連続して設けられるか、又は、ケース４１内に設けられる。本実施形態において、内ケース４２は、例えば、タンク体２１の一部により構成され、ケース４１に隣接して設けられるとともに、ケース４１と流体的に連続する。内ケース４２は、ケース４１よりも容積が小さく設定される。内ケース４２は、フロートスイッチ４５を収容可能に設定される。

【0023】

例えば、内ケース４２は、自身を構成する壁の下端側の一部にケース４１と連続する孔等が形成され、この孔を覆う例えば不織布で構成されたフィルタを有する。内ケース４２は、孔及びフィルタを通じてケース４１内との間で流体的に連続する。即ち、内ケース４２は、ケース４１内に供給され、ケース４１内で生成された塩水が流入する。また、内ケース４２は、フィルタによって固体である粒状の再生塩が内部に侵入することを抑制される。例えば、内ケース４２は、再生塩４６の残量を示す残量表示部としての指標部が設けられる。なお、内ケース４２は、例えば、図７に示すように、ケース４１とは別体に形成され、ケース４１内に設けられる構成であってもよい。

【0024】

カバー４３は、ケース４１の上部の開口を覆う。
再生チューブ４４は、一端が内ケース４２内の底部近傍に配置され、他端が図７に示すように流路スイッチユニット１７の後述するインジェクタ９６を介して吸込部９４ａ、槽本体３１及び集水管３３に接続される。再生チューブ４４は、再生チューブ４４の内ケース４２内に配される一端に空気吸込防止用の樹脂製のチャッキ４４ａを有する。再生チューブ４４は、内ケース４２内に、処理水Ｌ２を供給する。また、再生チューブ４４は、凍結防止用のヒータ等を有していても良い。

【0025】

フロートスイッチ４５は、例えば、内ケース４２内に設けられる。フロートスイッチ４５は、所定の塩水濃度以上の塩水Ｓの水位を検出する。図６に示すように、フロートスイッチ４５は、浮き子４５ａと、浮き子４５ａが液面に浮いたことを検出する検出部４５ｂと、検出部４５ｂが設けられ、浮き子４５ａを重力方向に移動可能な棒状の基体４５ｃと、検出部４５ｂから出力された信号を出力する信号線４５ｄと、を備える。

【0026】

フロートスイッチ４５は、浮き子４５ａが検出したい液面位置を検出可能な高さ位置で、内ケース４２に配置される。具体的には、フロートスイッチ４５は、再生タンク２３のケース４１内に再生塩４６がない場合に、ケース４１内に次回再生時に使用する塩水Ｓを生成するための所定の量の処理水Ｌ２を導入したときの水位よりも高い位置に、浮き子４５ａの動作点が設定される。より具体的には、フロートスイッチ４５は、ケース４１内に次回再生時の使用する塩水Ｓを生成するための所定量の処理水Ｌ２に一回分の再生塩４６が溶解したときの水位で動作点として浮き子４５ａが浮上する位置に配置される。

【0027】

浮き子４５ａは、基体４５ｃに移動可能に支持される。浮き子４５ａは、検出したい内ケース４２内の水位において塩水Ｓに浮上する。浮き子４５ａは、少なくとも再生処理に用いる濃度の塩水によって浮上できる比重に設定される。なお、浮き子４５ａは、予め塩水濃度を考慮して比重が設定されてもよく、また、比重を変更可能な構成としてもよい。

【0028】

本実施形態において、浮き子４５ａの比重を変更可能な構成の例を、図６を用いて説明する。図６に示すように、浮き子４５ａは、所定の比重に設定された浮き子本体４５ａ１と、浮き子本体４５ａ１に着脱自在に形成された錘４５ａ２と、により構成される。浮き子４５ａは、浮き子本体４５ａ１に設ける錘４５ａ２の数又は重量を変えることで、浮き子４５ａの比重を変えることができる。錘４５ａ２は、浮き子本体４５ａ１よりも高い比重の材料、例えば、金属材料で形成される。例えば、錘４５ａ２には平座金が用いられる。錘４５ａ２は、例えば、浮き子本体４５ａ１の上面に設けられる。図６の例においては、錘４５ａ２が１つ用いる例を示しているが、錘４５ａ２の数は適宜設定可能である。

【0029】

検出部４５ｂは、所定の水位及び所定の塩水濃度で浮上又は沈降した浮き子４５ａを検出し、検出した情報を信号として出力する。具体例として、検出部４５ｂは、浮き子４５ａが浮上したときにＯＮ信号を出力し、浮き子４５ａが沈降したときにＯＦＦ信号を出力する。なお、ここで、ＯＮ信号としては、例えば、所定の出力電圧であり、ＯＦＦ信号は、例えば、出力電圧が０Ｖとすることで、浮き子４５ａが沈降していることを判定する信号とする。なお、ＯＦＦ信号は、ＯＮ信号と異なる電圧値を出力する構成としてもよい。なお、検出部４５ｂが出力する信号は、浮き子４５ａの浮上又は沈降を検出できればよく、他の信号であってもよい。

【0030】

基体４５ｃは、検出部４５ｂを保持するとともに、自身の延設方向に沿って浮き子４５ａを移動可能に保持する。基体４５ｃは、例えば、内ケース４２内に保持される。また、基体４５ｃは、浮上する浮き子４５ａの移動を所定の位置で規制する第１係止部４５ｃ１と、下方に沈降する浮き子４５ａの移動を所定の位置で規制する第２係止部４５ｃ２と、を含む。即ち、浮き子４５ａは、第１係止部４５ｃ１及び第２係止部４５ｃ２の間で移動できる。第１係止部４５ｃ１は、浮上した浮き子４５ａを検出部４５ｂで検出可能な位置に設けられる。また、第２係止部４５ｃ２は、沈降した浮き子４５ａを検出部４５ｂで検出可能な位置、即ち、浮き子４５ａが沈降したときに、検出部４５ｂが浮き子４５ａの浮上した情報を誤って出力することがない位置に設けられる。

【0031】

信号線４５ｄは、検出部４５ｂ及び制御ユニット１９に接続される。信号線４５ｄは、検出部４５ｂから出力された信号を制御ユニット１９に送信する。

【0032】

防滴カバー２４は、槽本体３１の上部に設けられる。防滴カバー２４は、槽本体３１上に設けられたコントロールバルブ９４を覆う。

【0033】

除菌器１３は、流路部５１と、薬液タンク５２と、薬液を流路部５１に送る薬液ポンプ５３と、流量検出部としての流量センサ５４を備える。除菌器１３は、流路部５１に所定量の薬液を注入することで、流路部５１を流れる処理水Ｌ２を除菌する。例えば、薬液は、次亜塩素酸ナトリウム水溶液である。

【0034】

流量センサ５４は例えばパドル式の流量センサであり、流体の流れによって回動可能なパドルと、パドルを回動可能に支持する支持構造部と、パドルに内蔵された磁石と、磁気センサと、を備えている。磁気センサは信号線を介して制御ユニット１９に接続されている。流量センサ５４は、除菌器１３の流路部５１を通る処理水Ｌ２の流れを検出し、制御ユニット１９に信号を出力する。

【0035】

処理水槽１４は、濾過槽２２及び除菌器１３を通過した処理水Ｌ２を貯留する。処理水槽１４は、処理水Ｌ２を貯留する槽本体６１と、液面位置を検出する液面センサ６２を備える。液面センサ６２は信号線６２ａを介して源水ポンプ１１用の制御ユニット１９に接続されている。液面センサ６２は、槽本体６１に貯留された処理水Ｌ２の液面位置を検出し、液位情報を信号として制御ユニット１９に出力する。

【0036】

自動給水ポンプ１５は、例えば、モータと、モータに接続されたインペラを有する単段または多段のポンプ部を有する複数のポンプユニット７１と、ポンプユニット７１の二次側の流路に設けられた圧力センサ７２と、を備える。自動給水ポンプ１５は、例えば２台のポンプユニット７１を有する。自動給水ポンプ１５は、制御ユニット１９の制御により、処理水槽１４からの水を増圧し、建造物等の給水先である二次側に水を圧送する。自動給水ポンプ１５の吐出口は通水路１６を介して濾過槽２２に連通可能に接続される。

【0037】

圧力センサ７２は、信号線７２ａを介して制御ユニット１９に接続される。圧力センサ７２は、ポンプユニット７１の二次側の流路の圧力を検出し、圧力に基づく信号を、信号線７２ａを介して制御ユニット１９に出力する。

【0038】

通水路１６は、源水ポンプ１１の吐出口から濾過槽２２に至る管路で構成される第１流路８１と、濾過槽２２から除菌器１３に至る管路で構成される第２流路８２と、除菌器１３の二次側から処理水槽１４に至る管路で構成される第３流路８３と、処理水槽１４から自動給水ポンプ１５の吸込口に至る管路で構成される第４流路８４と、自動給水ポンプ１５の二次側から第１流路８１に至る管路で構成される第５流路８５と、濾過槽２２から排水部２１０へ至る管路で構成される第６流路８６と、第２流路８２から分岐して排水部２１０に至る管路で構成される第７流路８７と、を備える。

【0039】

第１流路８１、第２流路８２、第３流路８３及び第４流路８４により、源水ポンプ１１から濾過槽２２、除菌器１３及び処理水槽１４を通って二次側の自動給水ポンプ１５に至る送り流路が構成される。第５流路８５と第１流路８１の一部によって、自動給水ポンプ１５から濾過槽２２に至る戻り流路が構成される。また、第６流路８６及び第７流路８７によって、排水部２１０へ排水を行う流路が構成される。

【0040】

流路スイッチユニット１７は、第１三方弁９１と、第２三方弁９２と、第１開閉弁９３ａと、第２開閉弁９３ｂと、第３開閉弁９３ｃと、第４開閉弁９３ｄと、コントロールバルブ９４と、を備える。流路スイッチユニット１７は、各三方弁９１、９２の切り替え、各開閉弁９３ａ～９３ｃの開閉、並びに、コントロールバルブ９４の制御により、通水路１６の７つの流路８１～８７の流体的な接続又は非接続を切り換えることで、水処理装置１０の複数の動作（処理モード）を切替える。

【0041】

第１三方弁９１及び第２三方弁９２は、例えば３つのポートを有する電磁式弁であり、制御部１０２ａの制御に応じて複数の流路の接続状態を切替える。第１三方弁９１は、第１流路８１を介して源水ポンプ１１に接続されるポートと、第５流路８５を介して自動給水ポンプ１５の吐出側に接続されるポートと、第１流路８１及びコントロールバルブ９４を介して濾過槽２２の複数のポートに選択的に接続されるポートと、を有する。

【0042】

第２三方弁９２は、第２流路８２を介して除菌器１３に接続されるポートと、第７流路８７を介して排水部２１０に接続されるポートと、第２流路８２及びコントロールバルブ９４を介して濾過槽２２の複数のポートに選択的に接続されるポートと、を備える。

【0043】

複数の開閉弁９３ａ～９３ｄは、例えば電動式の開閉弁である。複数の開閉弁９３ａ～９３ｄは、制御部１０２ａの制御に応じて複数の流路の接続状態を切替える。第１開閉弁９３ａは、第１流路８１であって、且つ、源水ポンプ１１の二次側に逆止弁とともに設けられる。第２開閉弁９３ｂは、第１流路８１であって、且つ、第１開閉弁９３ａの二次側に設けられる。第３開閉弁９３ｃ及び第４開閉弁９３ｄは、第５流路８５に、自動給水ポンプ１５から第１三方弁９１に向かって、第４開閉弁９３ｄ、第３開閉弁９３ｃの順で設けられる。

【0044】

本実施形態においては、第１三方弁９１の開閉とコントロールバルブ９４の切替えによって、源水ポンプ１１側からコントロールバルブ９４（濾過槽２２）側へ連続する第１流路８１を介した流路、及び、自動給水ポンプ１５からコントロールバルブ９４（濾過槽２２）側へ連続する第５流路８５を介した流路のいずれかが切替えられる。また、第２三方弁９２の開閉とコントロールバルブ９４の切替えによって、コントロールバルブ９４（濾過槽２２）側から処理水槽１４側へ連続する第２流路８２を介した流路、及び、コントロールバルブ９４（濾過槽２２）側から排水部２１０へ連続する第７流路８７を介した流路のいずれかが切り換えられる。

【0045】

コントロールバルブ９４は、例えば、インジェクタ９６を有する。コントロールバルブ９４は、吸込部９４ａ、第１吐出部９４ｂ、第２吐出部９４ｃを有し、内部の流路を切り換えることで、吸込部９４ａ、第１吐出部９４ｂ及び第２吐出部９４ｃと、槽本体３１、集水管３３及び再生チューブ４４との接続を切り換える。

【0046】

また、例えば、コントロールバルブ９４は、各三方弁９１、９２、第２開閉弁９３ｂ及び第３開閉弁９３ｃの全部又は一部を一体に含む構成であってもよい。

【0047】

インジェクタ９６は、再生チューブ４４に接続される。また、インジェクタ９６は、吸込部９４ａ、槽本体３１及び集水管３３に接続される。インジェクタ９６の接続先は、コントロールバルブ９４によって選択的に制御される。インジェクタ９６は、再生チューブ４４を介して処理水Ｌ２の一部を再生タンク２３のケース４１へ供給する。また、インジェクタ９６は、再生時に再生チューブ４４を介して再生タンク２３内の塩水を濾過槽２２の槽本体３１内へ供給する。

【0048】

制御ユニット１９は、源水ポンプ１１制御用の第１制御盤１０１と、濾過装置１２及び通水路１６制御用の第２制御盤１０２と、自動給水ポンプ１５制御用の第３制御盤１０３と、を備える。制御ユニット１９は、例えば、各制御盤１０１～１０３が別体に構成される。

【0049】

第１制御盤１０１は、源水ポンプ１１を制御する第１制御部１０１ａと、プログラムや各種データを記憶する第１記憶部１０１ｂと、を備える。例えば第１制御部１０１ａは、各センサによって検出される検出値に基づき、各種の演算処理を行い、インバータの周波数制御により、源水ポンプ１１のモータを変速運転または停止させる。具体例として、第１制御部１０１ａは、各インバータに制御信号を送信し、所定のタイミングで源水ポンプ１１に対応するインバータを制御することでポンプの動作を制御する。第１記憶部１０１ｂは、源水ポンプ１１のモータを変速運転又は停止させるプログラム等を記憶する。

【0050】

第２制御盤１０２は、所定のプログラムに基づいて各部の動作を制御する第２制御部１０２ａと、プログラムや各種データを記憶する第２記憶部１０２ｂと、外部に情報を報知する報知部（報知手段）１０２ｃと、を備える。第２制御盤１０２は、例えば、図２に示すように、濾過槽２２の外面に設けられる。第２制御案１０２は、図４に実線及び二点鎖線で示すように、開閉可能に形成される。

【0051】

第２制御部１０２ａは、コントロールバルブ９４を制御することで、流路の接続状態を切替える。また、第２制御部１０２ａは、各種センサによって検出される検出値や操作入力に基づき、各種の演算処理を行い、通水路１６の各三方弁９１、９２の切り替え、各開閉弁９３ａ～９３ｃの開閉を行うことで流路の接続状態を切替える。また、第２制御部１０２ａは、除菌器１３の薬液ポンプ５３を制御し、流路部５１を流れる濾過槽２２を通過した処理水Ｌ２に薬液を注入し、処理水Ｌ２を除菌する。なお、除菌器１３の制御を第２制御盤１０２が行わず、除菌器１３が薬液ポンプ５３を制御する制御盤を有していてもよい。

【0052】

第２制御部１０２ａは、これら各三方弁９１、９２及び各開閉弁９３ａ～９３ｃを制御することで、水処理装置１０の各種動作（各処理モード）において、通水路１６を切り換える。ここで、水処理装置１０の各種動作としては、濾過処理、逆先処理、再生処理、洗浄処理、注水処理、変換処理等が挙げられる。

【0053】

濾過処理は、源水ポンプ１１で源水Ｌ１を汲み上げて濾過槽２２の濾過材３２の上（一次側）から下（二次側）を通水させることで、源水Ｌ１から鉄やマンガン等の陽イオンをイオン交換により捕捉し、源水Ｌ１を軟水化し、二次側に処理した処理水Ｌ２を供給する処理である。

【0054】

逆洗処理は、集水管３３から水を流し、濾過槽２２の濾過材３２の下（二次側）から上（一次側）を通水して排水することで、濾過材を逆洗し、濾過槽２２の内部に溜まった酸化鉄や微粒子（不純物）を排出する処理である。また、逆先処理は、再生処理の前に濾過材をほぐすことを目的として行うこともできる。

【0055】

再生処理は、高濃度塩水を濾過材へ通水することで、源水Ｌ１から除去されて濾過材３２で捕捉した鉄やマンガンを濾過材から分離させて排出させる処理である。例えば、再生処理は、濾過処理中にカチオン濃度が高くなった場合、再生材である高濃度の塩水Ｓを濾過材３２に通水して、再度、樹脂及びカチオンとナトリウムとのイオン交換を行うために行われる。なお、塩水Ｓの通水が終了した後も、所謂押し出し工程として、例えば、定められた時間だけ源水Ｌ１の低速通水を継続し、濾過槽２２の内部に残っている残留塩分を外部へ排出する。

【0056】

洗浄処理は、通常、ろ過流速で処理水を排水する、ろ過材馴致処理である。

【0057】

注水処理は、再生タンク２３内に処理水Ｌ２を入れて貯めて、塩水Ｓを生成する処理である。

【0058】

変換処理は、濾過槽２２内の滞留水を排出し、処理水槽１４内の処理水Ｌ２を濾過槽２２に送ることで、濾過槽２２内の水を入れ替える処理である。

【0059】

また、第２制御部１０２ａは、再生処理において、所定の時間ｔ１経過後にフロートスイッチ４５の検出部４５ｂから、浮き子４５ａの沈降したことを検出するＯＦＦ信号を所定の時間ｔ２継続して受信しなかった場合に、インジェクタ９６の不良と判定し、報知部１０２ｃを制御して外部に警報を出力する。

【0060】

また、第２制御部１０２ａは、再生処理を行った後に、注水処理を行い、再生処理を行う塩水Ｓを生成後、フロートスイッチ４５の検出部４５ｂから受信する信号が、ＯＮ信号であるか、ＯＦＦ信号であるかを判定する。そして、第２制御部１０２ａは、ＯＮ信号を検出部４５ｂから受信している場合に、次回の再生処理を行う。

【0061】

また、第２制御部１０２ａは、注水処理において、次回再生時に使用する塩水Ｓを生成するための所定の量の処理水Ｌ２を導入するときに、所定の量の処理水Ｌ２がケース４１に溜まり、塩水Ｓが生成されると推定される所定の時間ｔ３経過後にフロートスイッチ４５の検出部４５ｂからＯＮ信号を受信していない、即ちＯＦＦ信号を受信している場合には、再生タンク２３の再生塩４６が不足していると判定する。再生塩４６が不足していると判定すると、第２制御部１０２ａは、次回の再生処理を行わない。加えて、再生塩４６が不足していると判定すると、第２制御部１０２ａは、報知部１０２ｃを制御して、外部に警報を出力する。

【0062】

第２記憶部１０２ｂは、例えば、制御や再生塩４６の不足を判定する情報として、各種プログラムや、各種基準値や閾値を記憶する。また、第２記憶部１０２ｂは、再生処理が行われた再生処理回数等を記憶する。また、第２記憶部１０２ｂは、所定の時間ｔ１、所定の時間ｔ２及び所定の時間ｔ３を記憶する。

【0063】

報知部１０２ｃは、外部へ警報を出力する。具体例として、報知部１０２ｃは、例えば、報知処理として管理センターや外部端末へ再生塩４６が不足している旨の情報を報知する外部信号を送信する通信部や、点灯することで外部へ再生塩４６が不足している旨の情報を報知するランプやディスプレイ等の表示部や、音で情報を報知するスピーカーである。

【0064】

第３制御盤１０３は、自動給水ポンプ１５を制御する第３制御部１０３ａと、プログラムや各種データを記憶する第３記憶部１０３ｂと、を備える。例えば、第３制御部１０３ａは、各センサによって検出される検出値に基づき、各種の演算処理を行い、インバータの周波数制御により、複数のポンプユニット７１のモータを変速運転または停止させる。具体例として、第３制御部１０３ａは、各インバータに制御信号を送信し、ポンプユニット７１の二次側の圧力や流量、及び、処理水槽１４の水位に基づいて、吐出圧力一定制御や推定末端圧一定制御等の目標圧力一定制御にて、ポンプユニット７１のインバータを制御する。

【0065】

次に、本実施形態に係る水処理装置１０の各種動作について図７乃至図１２を参照して説明する。なお、図７乃至図１２において、説明の便宜上、濾過槽２２及び再生タンク２３は別体で示すとともに、詳細な構成は省略して示す。また、図７乃至図１２において、源水Ｌ１、処理水Ｌ２、塩水Ｓの流れを矢印で示す。

【0066】

図７は濾過処理を示す説明図である。図７に示すように、濾過処理として、第２制御部１０２ａは、第１開閉弁９３ａ及び第２開閉弁９３ｂを開き、第１三方弁９１、第２三方弁９２及びコントロールバルブ９４を制御し、吸込部９４ａと槽本体３１とを接続し、そして、集水管３３と第１吐出部９４ｂとを接続し、第１吐出部９４ｂを除菌器１３側の第２流路８２に接続する。さらに、制御部１０３ａはインジェクタ９６を制御し、再生チューブ４４の流路を閉じる。

【0067】

この状態で、第１制御部１０１ａは、所定のタイミングで源水ポンプ１１を駆動する。第１制御部１０１ａは、例えば液面センサ６２で検出される槽本体６１の液位情報に基づき、処理水槽１４の液位が所定のポンプ起動基準値まで下がったことを検知すると、源水ポンプ１１を駆動する。源水ポンプ１１の駆動により源水Ｌ１が揚水され、濾過槽２２に流入する。源水Ｌ１は、濾過槽２２内に流入し、濾過されることで、除鉄、除マンガン及び固形物等の不純物が取り除かれた処理水Ｌ２となる。そして処理水Ｌ２はフィルタ３４を通って集水管３３に入り、集水管３３から第１吐出部９４ｂ及び第２流路８２を介して、除菌器１３の流路部５１へ送られ、流路部５１で薬液が注入される。そして、除菌された処理水Ｌ２は、処理水槽１４へ送られる。

【0068】

図８は逆洗処理を示す説明図である。図８に示すように、逆洗処理において、第２制御部１０２ａは、第１開閉弁９３ａ及び第２開閉弁９３ｂを開き、第１三方弁９１、第２三方弁９２及びコントロールバルブ９４を制御し、吸込部９４ａと集水管３３とを接続し、そして、槽本体３１と第２吐出部９４ｃとを接続し、第２吐出部９４ｃを排水側の第６流路８６に接続する。この状態で、第１制御部１０１ａは所定のタイミングで源水ポンプ１１を駆動して源水Ｌ１を二次側へ送ると、源水Ｌ１が吸込部９４ａから集水管３３に流れ、フィルタ３４を通って槽本体３１内へ流出し、槽本体３１の下から上へ送られ、第２吐出部９４ｃから排水される。また、濾過槽２２を通過した源水Ｌ１は、第６流路８６を通過して、排水部２１０から排水される。この逆洗処理によって、濾過槽２２の下から上へ源水Ｌ１を流すことで、濾過材を洗浄し、濾過槽２２内にたまった酸化物や微粒子を排出する。

【0069】

図９は再生処理を示す説明図である。再生処理として、第２制御部１０２ａは、再生タンク２３から、所定のタイミングで再生液としての高濃度の塩水Ｓを濾過槽２２へ補充する。

【0070】

具体的には、図９に示すように、再生処理において、先ず、第２制御部１０２ａは、検出部４５ｂから浮き子４５ａが浮上しているＯＮ信号を受信しているか否かを判定する。第２制御部１０２ａは、ＯＮ信号を受信していると判定すると、第１開閉弁９３ａ及び第２開閉弁９３ｂを開き、第１三方弁９１、第２三方弁９２及びコントロールバルブ９４を制御し、吸込部９４ａをインジェクタ９６に接続し、インジェクタ９６を槽本体３１に接続し、集水管３３を第２吐出部９４ｃに接続し、第２吐出部９４ｃを排水側の第６流路８６に接続する。この状態で第１制御部１０１ａが源水ポンプ１１を駆動し、そして、第２制御部１０２ａがインジェクタ９６を駆動することにより、再生タンク２３からの高濃度の塩水Ｓ、及び源水ポンプ１１からの源水Ｌ１をの混合水を生成し、混合水を濾過槽２２の槽本体３１内に送る。例えば源水Ｌ１及び高濃度の塩水Ｓの混合水は、８％～１２％程度の塩水である。混合水は、濾過槽２２内を上から下に流れ、フィルタ３４を通って集水管３３に流入し、第２吐出部９４ｃ及び第６流路８６を通って排水部２１０へ排出される。再生処理を行った排水は高濃度の塩水及び鉄やマンガン等の陽イオンを含有している。この再生処理により、再生タンク２３内の液位が低下する。なお、塩水Ｓの通水が終了した後も、押し工程として、所定の時間、源水Ｌ１の低速通水を継続し、濾過槽２２の内部に残っている残留塩分を外部へ排出する。

【0071】

図１０は、洗浄処理を示す説明図である。洗浄処理において、第２制御部１０２ａは、第１開閉弁９３ａ及び第２開閉弁９３ｂを開き、第１三方弁９１、第２三方弁９２及びコントロールバルブ９４を制御し、吸込部９４ａを槽本体３１に接続し、集水管３３を第２吐出部９４ｃに接続し、第２吐出部９４ｃを排水側の第６流路８６に接続する。この状態で第１制御部１０１ａにより源水ポンプ１１を駆動することにより、源水Ｌ１が濾過槽２２内を上から下に流れ、フィルタ３４を通って集水管３３に流入し、第２吐出部９４ｃ及び第６流路８６を通って排水部２１０へ排水される。この洗浄処理により、ろ過材が馴致処理される。

【0072】

図１１は注水処理を示す説明図である。注水処理において、第２制御部１０２ａは、第１開閉弁９３ａ及び第２開閉弁９３ｂを開き、第１三方弁９１、第２三方弁９２及びコントロールバルブ９４を制御し、吸込部９４ａを槽本体３１に接続し、集水管３３を第１吐出部９４ｂ及び再生チューブ４４に接続し、第１吐出部９４ｂを排水側の第２流路８２に接続する。

【0073】

この状態で、第１制御部１０１ａにより源水ポンプ１１を駆動し、第２制御部１０２ａによりインジェクタ９６を駆動すると、源水Ｌ１が濾過槽２２内を上から下に流れ、フィルタ３４を通って集水管３３に流入する。そして、濾過後の処理水Ｌ２は一部が第１吐出部９４ｂから第２流路８２、第３流路８３を経て処理水槽１４に送られるとともに、一部が再生チューブ４４の流路を通って再生タンク２３内に送られる。なお、再生チューブ４４へ処理水Ｌ２を供給する流路は、インジェクタ９６を通過せず、集水管３３から再生チューブ４４への流路を通過する構成としてもよく、また、集水管３３からインジェクタ９６を通過して再生チューブ４４へ流路が通過する構成としてもよい。但し、いずれの場合においても、第２制御部１０２ａは、インジェクタ９６を含むコントロールバルブ９４を制御し、集水管３３から再生チューブ４４への流路を切り換える。例えば、集水管３３から再生チューブ４４へインジェクタ９６を通過しない流路とする場合には、集水管３３から再生チューブ４４へインジェクタ９６を閉じ、例えば、インジェクタ９６を通過する流路とする場合には、インジェクタ９６を開く。

【0074】

第２制御部１０２ａは、予め設定された一定時間経過後に、集水管３３と再生チューブ４４との間の流路を閉め、注水を停止する。この注水処理により処理水Ｌ２を再生タンク２３に一定量の処理水Ｌ２が補充される。

【0075】

図１２は変換処理を示す説明図である。変換処理において、第２制御部１０２ａは、例えば流量センサ５４に流量検知信号が入らない時間が一定時間以上継続した場合、あるいは定期的に、変換処理を行う。変換処理における一定時間は、例えば１週間または１か月などの所定の時間で設定され、第２記憶部１０２ｂに記憶される。流量センサ５４に流量検知信号が入らない時間は、例えば、第２制御部１０２ａが計時する機能を有し、流量検知信号が入らない時間の継続時間を計時して、該計時した時間が一定時間を超えたと判定したときに、変換処理が行われる。

【0076】

変換処理において、第２制御部１０２ａは、まず、第２三方弁９２を制御して吸込部９４ａを槽本体３１に接続し、集水管３３を第２吐出部９４ｃに接続し、第２吐出部９４ｃを第６流路８６に連通させて、大気開放とし、濾過槽２２内の滞留水の一部を排水部２１０に排出する。続いて、第２制御部１０２ａは、第２開閉弁９３ｂを閉じ、第３開閉弁９３ｃ及び第４開閉弁９３ｄを開き、第１三方弁９１を制御し、吸込部９４ａを第５流路８５に連通させ、自動給水ポンプ１５の吐出口に接続させる。

【0077】

このとき、排出側の大気開放により、通水路１６内の圧力が下がり、ポンプユニット７１の二次側の圧力センサ７２で検出される圧力値が低下する。第３制御部１０３ａは、吐出側の圧力が一定まで下がると、自動給水ポンプ１５を駆動するため、第３制御部１０３ａがポンプユニット７１を駆動し、処理水槽１４の処理水Ｌ２が自動給水ポンプ１５の動作により汲み上げられ、第５流路８５から濾過槽２２内に送られる。そして、濾過槽２２内に送られた処理水Ｌ２は、濾過槽２２内を上から下に流れ、フィルタ３４及び集水管３３を通って、濾過槽２２内の滞留水の残りとともに第２流路８２及び第７流路８７へ送られ、処理水Ｌ２及び滞留水が排水部２１０へ排水される。

【0078】

第２制御部１０２ａは、変換処理を開始してから所定時間が経過すると、第３開閉弁９３ｃ及び第４開閉弁９３ｄを閉じる。これにより、ポンプユニット７１の二次側の圧力センサ７２で検出される圧力値が上昇し、第３制御部１０３ａは、吐出側の圧力が一定まで上がると、自動給水ポンプ１５を停止する。また、第２制御部１０２ａは、第２開閉弁９３ｂを開き、第１三方弁９１及び第２三方弁９２を制御して、濾過処理の状態に戻し、変換処理を終了する。

【0079】

このように構成された水処理装置１０によれば、処理水槽１４の二次側を濾過槽２２に連通可能に構成し、濾過槽２２に処理水Ｌ２を補充することにより、所定のタイミングで濾過槽に滞留した水を交換することが可能である。したがって、濾過槽２２内に水が長期間滞留することを防止でき、衛生状態を良好に保つことが可能となる。また、吐出側の圧力が一定値まで下がると駆動する自動給水ポンプ１５を用い、流路の開閉調整により流路内の圧力を下げて自動給水ポンプ１５を作動させる構成としたため、既存の駆動源を利用して変換処理を実現できる。このため、例えば濾過槽の一次側に砂濾過等の前処理装置を設置する場合と比べて、設置スペースやコストの増加を抑制できる。

【0080】

また、水処理装置１０は、再生処理を行う塩水Ｓを生成する再生タンク２３の内ケース４２に再生に要する濃度の塩水Ｓで動作するフロートスイッチ４５有する。即ち、フロートスイッチ４５は、再生塩を生成する再生タンク２３のケース４１に設けられ、陽イオン交換樹脂の再生処理が可能な所望の塩水比重で浮上し、再生処理ができない再生リスクを判定できる塩水の濃度で沈降する浮き子４５ａを有する。

【0081】

よって、第２制御部１０２ａは、フロートスイッチ４５の検出部４５ｂから出力されるＯＮ信号及びＯＦＦ信号に基づいて、再生塩４６の不足を判定できる。水処理装置１０は、再生塩４６が不足して、所望の濃度よりも低い濃度の塩水又は処理水Ｌ２で再生処理を行う再生リスクが生じることを防止できる。これにより、水処理装置１０は、濾過性能が低下した濾過槽２２で濾過処理が行われることを防止できる。

【0082】

また、水処理装置１０は、再生タンク２３内に収容された再生塩４６が減少し、次回の再生処理時に再生ができない再生リスクがある場合に、報知部１０２ｃにより外部に再生リスクを報知する。すなわち、水処理装置１０は、報知部１０２ｃを制御して、外部に再生リスクの警報を行う。よって、水処理装置１０は、容易に再生タンク２３内の再生塩４６の監視が可能となる。

【0083】

なお、再生タンク２３内の再生塩４６の残量によって、源水Ｌ１及び再生塩４６により生成される塩水Ｓの濃度の低下について、図１３を用いて説明する。図１３は、再生塩の残量として、再生回数に対する塩水比重挙動の例を示す説明図である。なお、図１３の例においては、ケース４１内に６回分の再生塩４６が収容される例を示す。

【0084】

再生処理後の注水処理において、塩水Ｓの生成回数が増加すると、塩水比重が漸次減少することになる。例えば、図１３の例においては４回目以降の注水処理において塩水Ｓが生成されると、塩水Ｓの濃度である塩水比重が漸次減少することがわかる。そして、再生処理が６回目においては、塩水比重が最も低くなる。よって、７回目の注水処理が行われるときにケース４１内に再生塩４６が残存していても、６回目に生成された塩水Ｓの塩水比重よりも、７回目の注水処理により生成された塩水Ｓの塩水比重が低い値となる。

【0085】

このため、浮き子４５ａの比重を、６回目に生成される塩水の塩水比重と同程度とし、７回目の注水処理により生成される塩水Ｓの比重において、浮き子４５ａがサスペンド又は沈降、好ましくは沈降する比重に設定すれば、検出部４５ｂにおいて浮き子４５ａの浮上が検出されない。このため、フロートスイッチ４５は、再生処理に用いられる塩水濃度（塩水比重）においてのみ動作できるため、水処理装置１０は、容易に再生タンク２３内の再生塩４６の監視が容易にできる。

【0086】

また、浮き子４５ａは、浮き子本体４５ａ１に錘４５ａ２を設けることが可能であることから、浮き子４５ａの比重を変えることができるため、所望の塩水比重で確実に浮上することが可能となる。このようなフロートスイッチ４５は、比重を変更できる浮き子４５ａとすることで、浮き子４５ａが塩水濃度（ｗｔ％）に対して、沈降、浮上、及びサスペンドの調整が可能となる。ここで、サスペンドとは、浮き子４５ａが沈降及び浮上せず塩水Ｓ中に浮遊する状態である。よって、フロートスイッチ４５は、浮き子４５ａ本体に製造上の比重のばらつきがある等の場合であっても、所定の塩水濃度に基づいて浮上可能とできる。

【0087】

この効果について、図１３を用いて説明する。図１３は、フロートスイッチ４５の浮き子４５ａの比重に対する浮き子４５ａの動作の結果の例である。

【0088】

図１３において、浮き子４５ａ（浮き子本体４５ａ１＋錘４５ａ２）の比重に対する塩水濃度における浮き子４５ａの状態を示す。図１３に示すように、浮き子本体４５ａ１に取り付ける錘４５ａ２の重量を変えて、浮き子４５ａの比重を変えると、浮き子４５ａが浮上する塩水濃度が変わることが分かる。

【0089】

例えば、図１３の例においては、ＳＵＳ３１６Ｌの平座金を錘４５ａ２として用い、無作為に抽出した１０個の錘４５ａ２のうち最大重量となる３．４８ｇの錘、最小重量となる３．３２ｇの錘、そして、最大重量と最小重量との平均値に近い平均重量となる３．４１ｇの錘を用い、浮き子４５ａの動作を確認した。最大重量の錘を用いた浮き子４５ａは、比重が１．０５４ｇ／ｃｍ＾３となり、塩水濃度が１０ｗｔ％で浮き子４５ａが浮上した。最小重量の錘を用いた浮き子４５ａは、比重が１．０３９ｇ／ｃｍ＾３となり、塩水濃度が８ｗｔ％で浮き子４５ａが浮上した。平均重量の錘を用いた浮き子４５ａは、比重が１．０４８ｇ／ｃｍ＾３となり、塩水濃度が８ｗｔ％で浮上した。これらの結果からも明らかなように、実施形態のフロートスイッチ４５は、再生処理に用いる濃度の塩水に応じて、錘４５ａ２の数や重量を設定することで、浮き子４５ａが浮上する塩水濃度を調整できる。また、フロートスイッチ４５は、錘４５ａ２の数や重量を変えるだけでよく、容易に、浮き子４５ａが浮上する塩水濃度を容易に調整できる。

【0090】

上述したように本実施形態に係る水処理装置１０によれば、安価に再生塩４６の監視ができる。

【0091】

なお、本発明は、上記実施形態に限定されない。例えば、上述した水処理装置１０は、再生塩４６によって生成された塩水Ｓの再生リスクをフロートスイッチ４５に監視できる濾過装置１２を有する構成であれば、他の構成は適宜設定できる。例えば、水処理装置１０の各処理を行うことが可能であれば、通水路１６や流路スイッチユニット１７の構成は上記構成に限定されない。

【0092】

また、上述した例では、制御ユニット１９は、第１制御盤１０１、第２制御盤１０２、及び第３制御盤１０３を有する構成を説明したがこれに限定されない。例えば、制御ユニット１９は、例えば、除菌器１３を制御する制御盤及びコントロールバルブ９４を制御する制御装置等、さらに制御盤や制御装置を有する構成であってもよい。また、例えば、制御ユニット１９は、一つの制御盤によって構成され、この一つの制御盤によって、源水ポンプ１１、濾過装置１２、除菌器１３及び自動給水ポンプ１５を制御する構成としてもよい。

【0093】

また、上述した例では、フロートスイッチ４５の浮き子４５ａに用いられる錘４５ａ２は、金属材料で形成された平座金により構成し、浮き子本体４５ａ１の上面に設ける例を説明したがこれに限定されない。例えば、錘４５ａ２は、樹脂材料であってもよい。また、錘４５ａ２は、浮き子本体４５ａ１の上面に設けず、外周面や下面に設ける構成であってもよい。また、錘４５ａ２は、平座金でなく、螺子状、ピン状、ボール状、平板状等であってもよく、浮き子本体４５ａ１のいずれかに設けられる構成であれば適宜設定できる。また、浮き子４５ａは、浮き子本体４５ａ１の比重を所望の塩水比重と同じ値に設定し、例えば、製造した浮き子本体４５ａ１の比重が設定値よりも低い場合にのみ錘４５ａ２を用いる構成であってもよい。

【0094】

また、上述した例では、第２制御部１０２ａは、注入処理において、注水終了後から所定の時間ｔ３経過後に、フロートスイッチ４５の検出部４５ｂからＯＦＦ信号を受信している場合に、再生タンク２３の再生塩４６が不足していると判定し、外部に警報を行う例を説明したがこれに限定されない。

【0095】

例えば、第２制御部１０２ａは、再生タンク２３のケース４１内に次回再生時に使用する塩水Ｓを生成するための所定の量の処理水Ｌ２を導入するときに、所定の量の処理水Ｌ２がケース４１に溜まり、塩水Ｓが生成されると推定される所定の時間ｔ３経過後にフロートスイッチ４５の検出部４５ｂから浮き子４５ａの浮上を検出したＯＮ信号を所定の時間ｔ４継続して検出されなかった場合に、再生塩４６がケース４１内に不足しているか、又は、インジェクタ９６の不良と判定し、報知部１０２ｃを制御して、外部に警報を出力する。なお、所定の時間ｔ４は、第２記憶部１０２ｂに記憶される。このような構成とすることで、水処理装置１０は、インジェクタ９６の不良の判定も可能となる。

【0096】

また、例えば、第２制御部１０２ａは、再生塩４６がケース４１内に不足しているか、又は、インジェクタ９６の不良と判定された回数をカウントし、カウントした回数が第２記憶部１０２ｂに記憶された所定のｎ回連続して検出された場合に、再生が不十分で濾過槽２２で十分な（所望の）濾過ができない処理不良と判定し、報知部１０２ｃで外部へ警報を出力するとともに、源水ポンプ１１を強制停止する構成としてもよい。また、源水ポンプ１１に加えて、または、源水ポンプ１１に変えて、自動給水ポンプ１５を強制停止する構成としてもよい。

【0097】

さらに、例えば、第２制御部１０２ａは、注水処理を行った回数をカウントし、ケース４１に収容した再生塩４６の量から、再生塩４６の残存量を求め、注水処理を行った回数を比較し、求めた再生塩４６の残存量よりも注水処理を行った回数が少ない場合に、再生塩４６がケース４１内に不足しているか、又は、インジェクタ９６の不良と判定したときには、インジェクタ９６の故障と判定する構成であってもよい。なお、このような構成において、第２制御部１０２ａは、再生塩４６の残存量が最後の一回分であると判定した場合であって、再生塩４６がケース４１内に不足しているか、又は、インジェクタ９６の不良と判定し場合には、再生塩４６不足と判定する。

【0098】

また、上述した例では、再生タンク２３は、ケース４１内に再生塩４６の嵩上げ用の部材４１ｂを有していてもよい例を挙げたが、図１５に示す他の実施形態のように、再生タンク２３は部材４１ｂを有さない構成であってもよい。

【0099】

即ち、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要件から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明と同等の記載を付記する。
［１］ ポンプにより供給される源水に含まれる硬度成分を除去する陽イオン交換樹脂により形成される濾過材を収容する濾過槽と、
前記濾過材を再生する塩水を生成する再生塩を収容するとともに、前記濾過材で処理され、供給された処理水及び前記再生塩で生成される前記塩水を貯留する、前記濾過槽に接続された再生タンクと、
前記再生タンク内に設けられ、前記再生タンク内の前記塩水を前記濾過材に導入する再生処理において前記濾過材を再生できる前記塩水の濃度で浮上し、前記濾過材の再生リスクを判定できる前記塩水の濃度で沈降する浮き子、及び、前記浮き子の浮上又は沈降の信号を出力する検出部を有するフロートスイッチと、
外部に情報を報知する報知手段と、
前記再生タンク内の前記塩水に前記浮き子が沈降していることを、前記検出部から出力される前記信号に基づいて前記再生リスクを判定し、前記報知手段を制御し、前記再生リスクを報知する制御部と、
を備える水処理装置。
［２］ 前記浮き子は、重量又は比重を変更できる、［１］に記載の水処理装置。
［３］ 前記浮き子は、浮き子本体と、前記浮き子本体に設けられる錘と、を含む、［２］に記載の水処理装置。
［４］ 前記フロートスイッチは、前記再生タンク内に前記再生塩がない場合に前記再生タンク内に次回再生時に使用する前記塩水を生成するための所定の量の前記処理水を導入したときの水位よりも高い位置に、前記浮き子の動作点が設定される、［１］に記載の水処理装置。
［５］ 前記再生処理において前記再生タンクの前記塩水を前記濾過槽へ供給するインジェクタを備え、
前記制御部は、前記再生処理において、所定の時間ｔ１経過後に前記フロートスイッチからの前記浮き子の沈降を所定の時間ｔ２継続して検出されなかった場合に、前記インジェクタの不良と判定し、前記報知手段で外部警報を出力する、［１］に記載の水処理装置。
［６］ 前記再生タンク内に次回再生時に使用する前記塩水を生成するための所定の量の前記処理水を導入するインジェクタを備え、
前記制御部は、前記再生タンク内に前記所定の量の前記処理水を導入するときに、前記所定の量の前記処理水が前記再生タンクに溜まり、前記塩水が生成されると推定される所定の時間ｔ３経過後に前記フロートスイッチから前記浮き子の浮上を所定の時間ｔ４継続して検出されなかった場合に、前記再生塩が前記再生タンク内に不足しているか、又は、前記インジェクタの不良と判定し、前記報知手段で外部警報を出力する、［１］に記載の水処理装置。
［７］ 前記制御部は、前記再生塩が前記再生タンク内に不足しているか、又は、前記インジェクタの不良と判定された回数をカウントし、カウントした前記回数が所定のｎ回連続して検出された場合に、再生が不十分で前記濾過槽で所望の濾過ができない処理不良と判定し、前記報知手段で外部警報を出力するとともに、前記ポンプを強制停止する、［６］に記載の水処理装置。

【符号の説明】

【0100】

１０…水処理装置、１１…源水ポンプ、１２…濾過装置、１３…除菌器、１４…処理水槽、１５…自動給水ポンプ、１６…通水路、１７…流路スイッチユニット、１９…制御ユニット、２１…タンク体、２２…濾過槽、２３…再生タンク、２４…防滴カバー、３１…槽本体、３２…濾過材、３３…集水管、３３ａ…分岐管、３４…フィルタ、４１…ケース、４１ａ…ドレン口、４１ｂ…部材、４２…内ケース、４２ａ…孔、４３…カバー、４４…再生チューブ、４４ａ…チャッキ、４５…フロートスイッチ、４５ａ…浮き子、４５ａ１…浮き子本体、４５ａ２…錘、４５ｂ…検出部、４５ｃ…基体、４５ｃ１…第１係止部、４５ｃ２…第２係止部、４５ｄ…信号線、４６…再生塩、５１…流路部、５２…薬液タンク、５３…薬液ポンプ、５４…流量センサ、６１…槽本体、６２…液面センサ、６２ａ…信号線、７１…ポンプユニット、７２…圧力センサ、７２ａ…信号線、８１…第１流路、８２…第２流路、８３…第３流路、８４…第４流路、８５…第５流路、８６…第６流路、８７…第７流路、９１…第１三方弁、９２…第２三方弁、９３ａ…第１開閉弁、９３ｂ…第２開閉弁、９３ｃ…第３開閉弁、９３ｄ…第４開閉弁、９４…コントロールバルブ、９４ａ…吸込部、９４ｂ…第１吐出部、９４ｃ…第２吐出部、９６…インジェクタ、１０１…第１制御盤、１０１ａ…第１制御部、１０１ｂ…第１記憶部、１０２…第２制御盤、１０２ａ…第２制御部、１０２ｂ…第２記憶部、１０２ｃ…報知部（報知手段）、１０３…第３制御盤、１０３ａ…第３制御部、１０３ｂ…第３記憶部、２００…井戸、２１０…排水部、３００…収容小屋、Ｌ１…源水、Ｌ２…処理水、Ｓ…塩水。

【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】