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公開番号2025151398
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-09
出願番号2024052801
出願日2024-03-28
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 1/469 20230101AFI20251002BHJP(水,廃水,下水または汚泥の処理)
要約【課題】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、軟水化室209と、中和室210と、内周側隔膜215と、軟水化室209の内周に位置し原水を軟水化室209に供給する導水部203と、中和室210にて生成された中和軟水を外部に送水する送水部204と、制御部110と、を備える。制御部110は、導水部203から原水を流入させ、軟水化室209、中和室210の順で通水することで中和軟水を得る軟水化プロセスと、水素イオンを用いて弱酸性陽イオン交換樹脂213を再生する再生プロセスと、再生プロセスにより弱酸性陽イオン交換樹脂213から放出されたカチオンを軟水化室209から排出し、弱塩基性陰イオン交換樹脂214から放出されたアニオンを中和室210から排出する排水プロセスと、を実行する。排水プロセスでは、カチオンが含まれた水を導水部203から排水する。
【選択図】図2
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、
前記軟水化室の外周に位置し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、
前記軟水化室の内周に位置し前記原水を前記軟水化室に供給する導水部と、
前記中和室にて生成された中和軟水を外部に送水する送水部と、
前記弱酸性陽イオン交換樹脂の再生を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記導水部から前記原水を流入させ、前記軟水化室、前記中和室の順で通水することで前記中和軟水を得る軟水化プロセスと、
前記軟水化プロセスを所定期間実行した後に、水の電気分解を行い生成した水素イオンを用いて前記弱酸性陽イオン交換樹脂を再生する再生プロセスと、
前記再生プロセスにより前記弱酸性陽イオン交換樹脂から放出されたカチオンを前記軟水化室から排出し、前記弱塩基性陰イオン交換樹脂から放出されたアニオンを前記中和室から排出する排水プロセスと、を実行し、
前記排水プロセスでは、
前記カチオンが含まれた水を前記導水部から排水する軟水化装置。
続きを表示（約 720 文字）【請求項２】
前記排水プロセスにおける排水量は、前記導水部の体積と前記軟水化室の体積と前記中和室の体積の和より小さい請求項１記載の軟水化装置。
【請求項３】
前記弱酸性陽イオン交換樹脂は、前記軟水化室に充填され、
前記弱塩基性陰イオン交換樹脂は、前記中和室に充填され、
前記排水プロセスにおける排水量は、前記軟水化室内の前記弱酸性陽イオン交換樹脂の占有部分以外の体積と前記中和室内の前記弱塩基性陰イオン交換樹脂の占有部分以外の体積の和より小さい請求項１に記載の軟水化装置。
【請求項４】
前記弱酸性陽イオン交換樹脂は、前記軟水化室に充填され、
前記排水プロセスにおける排水量は、前記軟水化室内の前記弱酸性陽イオン交換樹脂の占有部分以外の体積よりも大きい請求項１記載の軟水化装置。
【請求項５】
前記排水プロセスは、前記再生プロセス中に複数回行われる請求項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、
前記再生プロセスでは、前記第一電極と前記第二電極との間に電圧を印加し、印加した電圧に基づいて前記排水プロセスの実行を決定する請求項５に記載の軟水化装置。
【請求項７】
前記排水プロセス中に供給される原水は、前記送水部側から流入する請求項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 1,500 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および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（例えば、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】
なお従来技術は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】
特開２０１６―１６３８９０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、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、軟水化室の外周に位置し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、軟水化室の内周に位置し原水を軟水化室に供給する導水部と、中和室にて生成された中和軟水を外部に送水する送水部と、弱酸性陽イオン交換樹脂の再生を制御する制御部と、を備える。制御部は、導水部から原水を流入させ、軟水化室、中和室の順で通水することで中和軟水を得る軟水化プロセスと、軟水化プロセスを所定期間実行した後に、水の電気分解を行い生成した水素イオンを用いて弱酸性陽イオン交換樹脂を再生する再生プロセスと、再生プロセスにより弱酸性陽イオン交換樹脂から放出されたカチオンを軟水化室から排出し、弱塩基性陰イオン交換樹脂から放出されたアニオンを中和
室から排出する排水プロセスと、を実行する。排水プロセスでは、カチオンが含まれた水を導水部から排水する。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、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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