五金软水化装置(101)具备软水化槽(103)、中和槽(104)、电解槽(112)以及处理槽(113)。软水化槽(103)利用弱酸性阳离子交换树脂(110)对含有硬度成分的原水进行软水化。中和槽(104)利用弱碱性阴离子交换树脂(111)对流通过软水化槽(103)的软水的pH进行中和。电解槽(112)生成用于使软水化槽(103)的弱酸性阳离子交换树脂(110)再生的酸性电解水及使中和槽(104)的弱碱性阴离子交换树脂(111)再生的碱性电解水。处理槽(113)将流通过软水化槽(103)的酸性电解水与

　　(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 CN 114206784 A (43)申请公布日 2022.03.18 (21)申请号 0.X (87)PCT国际申请的公布数据 WO2021/024938 JA 2021.02.11 (22)申请日 2020.07.31 (71)申请人 松下知识产权经营株式会社 (30)优先权数据 地址 日本大阪府 2019.08.02 JP 2019.09.26 JP (72)发明人 向珠里松本唯石川大树 2019.09.27 JP 辻由浩 2019.09.30 JP (74)专利代理机构 中科专利商标代理有限责任 2020.02.25 JP 公司 11021 2020.02.25 JP 代理人 刘文海 2020.03.16 JP (51)Int.Cl. (85)PCT国际申请进入国家阶段日 C02F 1/42 (2006.01) 2022.01.20 C02F 5/00 (2006.01) (86)PCT国际申请的申请数据 C02F 1/66 (2006.01) PCT/JP2020/029428 2020.07.31 B01J 49/30 (2017.01) 权利要求书1页 说明书34页 附图17页 (54)发明名称 软水化装置 (57)摘要 软水化装置(101)具备软水化槽(103)、中和 槽(104)、电解槽(112)以及处理槽(113)。软水化 槽(103)利用弱酸性阳离子交换树脂(110)对含 有硬度成分的原水进行软水化。中和槽(104)利 用弱碱性阴离子交换树脂(111)对流通过软水化 槽(103)的软水的pH进行中和。电解槽(112)生成 用于使软水化槽(103)的弱酸性阳离子交换树脂 (110)再生的酸性电解水及使中和槽(104)的弱 碱性阴离子交换树脂(111)再生的碱性电解水。 处理槽(113)将流通过软水化槽(103)的酸性电 解水与流通过中和槽(104)的碱性电解水混合并 向电解槽(112)供给。 A 4 8 7 6 0 2 4 1 1 N C CN 114206784 A 权利要求书 1/1页 1.一种软水化装置，其特征在于， 所述软水化装置具备： 软水化槽，其利用弱酸性阳离子交换树脂对含有硬度成分的原水进行软水化； 中和槽，其利用弱碱性阴离子交换树脂对流通过所述软水化槽的软水的pH进行中和； 电解槽，其生成用于使所述软水化槽的所述弱酸性阳离子交换树脂再生的酸性电解水 及使所述中和槽的所述弱碱性阴离子交换树脂再生的碱性电解水；以及 处理槽，其将流通过所述软水化槽的所述酸性电解水与流通过所述中和槽的碱性电解 水混合并向所述电解槽供给。 2.根据权利要求1所述的软水化装置，其特征在于， 所述软水化装置还具备： 第一供给流路，其能够将所述酸性电解水从所述电解槽引出并向所述软水化槽的上游 侧输送； 第二供给流路，其能够将所述碱性电解水从所述电解槽引出并向所述中和槽的上游侧 输送； 第一回收流路，其能够将所述处理槽的上游侧与所述软水化槽的下游侧连接；以及 第二回收流路，其能够将所述处理槽的上游侧与所述中和槽的下游侧连接， 在软水化处理时，通过开闭阀的切换，而使从外部供给的所述原水依次在所述软水化 槽和所述中和槽流通并排出， 在再生处理时，通过所述开闭阀的切换，而将所述处理槽的水从所述电解槽通过所述 第一供给流路向所述软水化槽供给，将流通过所述软水化槽的水通过所述第一回收流路向 所述处理槽回收，将所述处理槽的水从所述电解槽通过所述第二供给流路向所述中和槽供 给，并将流通过所述中和槽的水通过所述第二回收流路向所述处理槽回收。 3.根据权利要求1或2所述的软水化装置，其特征在于， 在所述处理槽中，流通过所述软水化槽的所述酸性电解水与流通过所述中和槽的碱性 电解水发生反应而生成反应生成物， 在所述处理槽与所述电解槽之间设置有将流通过所述处理槽的水所含的所述反应生 成物分离的分离槽。 4.根据权利要求1～3中任一项所述的软水化装置，其特征在于， 所述中和槽具有：第一中和槽，其利用所述弱碱性阴离子交换树脂对流通过所述软水 化槽的软水的pH进行中和；以及第二中和槽，其通过基于文丘里管的空气曝气对流通过所 述第一中和槽的软水进行中和。 2 2 CN 114206784 A 说明书 1/34页 软水化装置 技术领域 [0001] 本发明涉及得到生活用水的软水化装置。 背景技术 [0002] 以往，作为这种软水化装置，提出了许多使用阳离子交换树脂的软水化装置。例 如，已知一种软水化装置，其使用具有钠离子来作为官能团的阳离子交换树脂(强酸性阳离 子交换树脂)，将原水中所含的作为硬度成分的钙离子或镁离子离子交换为钠离子而得到 软水。 [0003] 对于阳离子交换树脂而言，若持续使用，则离子交换能力降低或消失。即，在阳离 子交换树脂的作为官能团的钠离子全部与作为硬度成分的钙离子或镁离子进行了交换后， 无法进行离子交换。因此，为了能够再次进行离子交换，需要进行阳离子交换树脂的再生。 作为再生处理，进行将饱和食盐水等再生水通入阳离子交换树脂这样的处理。在这样的再 生处理中，需要根据软水的使用量定期地补充食盐，因此存在食盐的补充耗费工夫这样的 问题。另外，这样的再生处理由于使用大量的食盐而成为环境问题的原因。 [0004] 因此，在使用弱酸性阳离子交换树脂的软水化装置中，作为不使用食盐的阳离子 交换树脂的再生方法，提出有利用通过电解而生成的酸性电解水使阳离子交换树脂再生的 方法(例如，参照专利文献1、2)。弱酸性阳离子交换树脂在官能团的末端具有质子，将原水 中所含的钙离子或镁离子交换为氢离子而对原水进行软水化。因此，能够利用酸性电解水 进行弱酸性阳离子交换树脂的再生。 [0005] 现有技术文献 [0006] 专利文献 [0007] 专利文献1：日本特开2011‑30973号公报 [0008] 专利文献2：日本特开2009‑165954号公报 [0009] 专利文献3：日本特开2014‑100633号公报 [0010] 专利文献4：日本特开2014‑210232号公报 [0011] 专利文献5：日本特开2000‑140840号公报 发明内容 [0012] 然而，由于用弱酸性阳离子交换树脂处理过的软水中含有大量交换出来的氢离 子，因此存在处理后的软水的氢离子指数(pH)降低，而不适于生活用水这样的课题。 [0013] 因此，本发明的目的在于提供在使用弱酸性阳离子交换树脂的软水化装置中能够 生成可以用作生活用水的软水、并且能够通过再生处理较长期地维持性能的软水化装置。 [0014] 并且，本发明的软水化装置具备：软水化槽，其利用弱酸性阳离子交换树脂对含有 硬度成分的原水进行软水化；中和槽，其利用弱碱性阴离子交换树脂对流通过软水化槽的 软水的pH进行中和；电解槽，其生成用于使软水化槽的弱酸性阳离子交换树脂再生的酸性 电解水及使中和槽的弱碱性阴离子交换树脂再生的碱性电解水；以及处理槽，其将流通过 3 3 CN 114206784 A 说明书 2/34页 软水化槽的酸性电解水与流通过中和槽的碱性电解水混合并向电解槽供给。 [0015] 根据本发明的软水化装置，在使用弱酸性阳离子交换树脂的软水化装置中，能够 生成可以用作生活用水的软水，并且能够通过再生处理较长期地维持性能。 附图说明 [0016] 图1是示出本发明的实施方式1的软水化装置的结构的概念图。 [0017] 图2是示出该软水化装置的循环流路的图。 [0018] 图3是示出该软水化装置的动作时的状态的图。 [0019] 图4是示出本发明的实施方式2的软水化装置的结构的概念图。 [0020] 图5是示出本发明的实施方式3的软水化装置的结构的概念图。 [0021] 图6是示出该软水化装置的循环流路的图。 [0022] 图7是示出该软水化装置的动作模式的图。 [0023] 图8是示出本发明的实施方式4的软水化装置的结构的概念图。 [0024] 图9是示出本发明的实施方式5的软水化装置的结构的概要图。 [0025] 图10是示出实施方式5的实施例1的软水化装置中的钙离子量以及pH的变化的曲 线图((a)是示出钙离子的推移的曲线图，(b)是示出pH的变化的曲线的软水化装置的结构的概要图。 [0027] 图12是示出该软水化装置的各处理步骤中的硬度变化的曲线是示出本发明的实施方式6的软水化装置的结构的概要图。 [0029] 图14是示出该软水化装置的第一处理部的结构的概要图。 [0030] 图15是示出实施方式6的实施例3的软水化装置中的钙离子量以及pH的变化的曲 线图((a)是示出钙离子的推移的曲线图，(b)是示出pH的变化的曲线的软水化装置的由振动带来的pH调节促 进的效果的曲线的软水化装置的结构的概要图。 [0033] 图18是示出该软水化装置的各处理步骤中的硬度变化的曲线是示出本发明的实施方式7的软水化装置的结构的概要图。 [0035] 图20是示出实施方式7的实施例6的软水化装置中的钙离子量以及pH的变化的曲 线图((a)是示出钙离子的推移的曲线图，(b)是示出pH的变化的曲线的软水化装置的结构的概要图。 [0037] 图22是示出该软水化装置的各处理步骤中的硬度变化的曲线的软水化装置的基于反应时间的结晶率变化的 曲线是示出该软水化装置的基于反应时间的结晶颗粒直径变化的曲线图。 具体实施方式 [0040] 本发明的软水化装置具备：软水化槽，其利用弱酸性阳离子交换树脂对含有硬度 成分的原水进行软水化；中和槽，其利用弱碱性阴离子交换树脂对流通过软水化槽的软水 的pH进行中和；电解槽，其生成用于使软水化槽的弱酸性阳离子交换树脂再生的酸性电解 4 4 CN 114206784 A 说明书 3/34页 水及使中和槽的弱碱性阴离子交换树脂再生的碱性电解水；以及处理槽，其将流通过软水 化槽的酸性电解水与流通过中和槽的碱性电解水混合并向电解槽供给。 [0041] 根据这样的结构，本发明的软水化装置能够通过软水化槽和中和槽由从外部供给 的含有硬度成分的原水生成可以用作生活用水的软水。另一方面，本发明的软水化装置能 够通过电解槽和处理槽使软水化槽的弱酸性阳离子交换树脂和中和槽的弱碱性阴离子交 换树脂分别再生，因此能够较长期地维持软水化性能。也就是说，在使用弱酸性阳离子交换 树脂的软水化装置中，能够生成可以用作生活用水的软水，并且能够通过再生处理较长期 地维持性能。 [0042] 另外，在本发明的软水化装置中，还具备：第一供给流路，其能够将酸性电解水从 电解槽引出并向软水化槽的上游侧输送；第二供给流路，其能够将碱性电解水从电解槽引 出并向中和槽的上游侧输送；第一回收流路，其能够将处理槽的上游侧与软水化槽的下游 侧连接；以及第二回收流路，其能够将处理槽的上游侧与中和槽的下游侧连接。并且，本发 明的软水化装置在软水化处理时，通过开闭阀的切换，而使从外部供给的原水依次在软水 化槽和中和槽流通并排出，在再生处理时，通过开闭阀的切换，而将处理槽的水从电解槽通 过第一供给流路向软水化槽供给，将流通过软水化槽的水通过第一回收流路向处理槽回 收，将处理槽的水从电解槽通过第二供给流路向中和槽供给，并将流通过中和槽的水通过 第二回收流路向处理槽回收。 [0043] 这样一来，本发明的软水化装置能够容易地切换并执行软水化处理和再生处理。 [0044] 另外，在本发明的软水化装置中，在处理槽中，流通过软水化槽的酸性电解水与流 通过中和槽的碱性电解水发生反应而生成反应生成物(源于原水所含的硬度成分的反应生 成物)，在处理槽与电解槽之间设置有将流通过处理槽的水所含的反应生成物分离的分离 槽。 [0045] 这样一来，本发明的软水化装置能够在再生处理中可靠地将反应生成物从自处理 槽向电解槽供给的水中分离。因此，与从外部向电解槽供给含有硬度成分的原水的情况相 比，从处理槽向电解槽供给的水所含的硬度成分减少。因此，本发明的软水化装置能够在电 解槽或软水化槽的内部抑制由硬度成分引起的粘着物的附着。也就是说，本发明的软水化 装置能够较长期地维持软水化处理以及再生处理的性能。 [0046] 以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。 [0047] (实施方式1) [0048] 首先，参照图对本实施方式1的软水化装置101的结构进行说明。图1是示出本发明 的实施方式1的软水化装置101的结构的概念图。需要说明的是，在图1中，概念性地示出软 水化装置101的各要素。 [0049] 软水化装置101是将从外部供给的自来水(含有硬度成分的原水)生成为可以用作 生活用水的中性的软水的装置。 [0050] 具体而言，如图1所示，软水化装置101具备来自外部的原水的流入口102、软水化 槽103、中和槽104、处理后的软水的取水口105以及再生装置106。另外，再生装置106构成为 包括电解槽112、处理槽113、送水泵114以及作为分离槽的过滤部129。 [0051] 流入口102与自来水连接。软水化装置101能够利用自来水的压力从取水口105取 出软水化处理后的水。 5 5 CN 114206784 A 说明书 4/34页 [0052] 流入口102至取水口105由流路107、流路108、流路109连接。流路107是将流入口 102至软水化槽103连接的流路。流路108是将软水化槽103至中和槽104连接的流路。流路 109是将中和槽104至取水口105连接的流路。 [0053] 换言之，流路107是将含有硬度成分的原水从流入口102向软水化槽103引导的流 路。另外，流路108是将由软水化槽103软水化了的原水向中和槽104引导的流路。流路109是 将通过中和槽104而被中和了的软水向取水口105引导的流路。 [0054] 也就是说，在软水化装置101中，在软水化处理中，从外部供给的自来水依次在流 入口102、流路107、软水化槽103、流路108、中和槽104、流路109、取水口105流通，而作为中 性的软水被排出。 [0055] 在软水化槽103填充有弱酸性阳离子交换树脂110，在中和槽104填充有弱碱性阴 离子交换树脂111。 [0056] 在此，作为弱酸性阳离子交换树脂110，没有特别限制，能够使用通用的弱酸性阳 离子交换树脂，例如可以举出以羧基(‑COOH)作为交换基的弱酸性阳离子交换树脂。另外， + + 作为羧基的抗衡离子的氢离子(H)也可以为金属离子、铵离子(NH )等阳离子。 4 [0057] 另外，作为弱碱性阴离子交换树脂111，没有特别限制，能够使用通用的弱碱性阴 离子交换树脂，例如可以举出为游离碱的离子型的弱碱性阴离子交换树脂。 [0058] 软水化槽103通过弱酸性阳离子交换树脂110的作用对含有硬度成分的原水进行 软水化。更详细而言，软水化槽103具备在官能团的末端具有氢离子的弱酸性阳离子交换树 脂110。软水化槽103将流通的水(原水)所含的作为硬度成分的阳离子(钙离子、镁离子)与 氢离子进行交换，因此原水的硬度降低，从而能够对原水进行软水化。另外，由于弱酸性阳 离子交换树脂110的官能团的末端为氢离子，因此能够在后述的再生处理中，使用酸性电解 水进行弱酸性阳离子交换树脂110的再生。 [0059] 从流路107向软水化槽103通入含有硬度成分的原水，并使该原水通过填充于软水 化槽103的内部的弱酸性阳离子交换树脂110，从而使含有硬度成分的原水作为软水经由流 路108通向中和槽104。但是，被弱酸性阳离子交换树脂110处理过的软水含有大量与硬度成 分交换出来的氢离子。 [0060] 中和槽104通过弱碱性阴离子交换树脂111的作用对从软水化槽103出来的含有氢 离子的软水(酸性化了的软水)的pH进行中和，从而将其转换为中性水(中性的软水)。更详 细而言，中和槽104具备弱碱性阴离子交换树脂111，利用负离子(阴离子)吸附来自软水化 槽103的软水所含的氢离子，因此软水的pH降低，能够成为中性的软水。另外，由于弱碱性阴 离子交换树脂111的官能团的末端为阴离子，因此能够在后述的再生处理中，使用碱性电解 水进行弱碱性阴离子交换树脂111的再生。 [0061] 从流路108向中和槽104通入含有氢离子的软水，并使该软水通过填充于中和槽 104的内部的弱碱性阴离子交换树脂111，从而对从软水化槽103出来的酸性化了的软水进 行中和，使其作为中性的软水经由流路109通向外部。 [0062] 再生装置106是使软水化槽103的弱酸性阳离子交换树脂110再生并且使中和槽 104的弱碱性阴离子交换树脂111再生的设备。具体而言，如上所述，再生装置106构成为包 括电解槽112、处理槽113、送水泵114以及过滤部129。并且，再生装置106通过第一供给流路 116、第一回收流路117、第二供给流路118以及第二回收流路119而与流入口102至取水口 6 6 CN 114206784 A 说明书 5/34页 105的流路107、流路108以及流路109分别连接，并构成后述的循环流路115(第一循环流路 115a、第二循环流路115b)。 [0063] 电解槽112使用设置于内部的电极133对进入的水(从处理槽113供给的水)进行电 解，由此生成酸性电解水和碱性电解水并将它们排出。具体而言，电解槽112将酸性电解水 经由第一供给流路116向软水化槽103供给，将碱性电解水经由第二供给流路118向中和槽 104供给。详细内容将后述，但通过电解槽112而生成的酸性电解水用于软水化槽103的弱酸 性阳离子交换树脂110的再生，通过电解槽112而生成的碱性电解水用于中和槽104的弱碱 性阴离子交换树脂111的再生。 [0064] 处理槽113是具备排气阀132的罐或容器。处理槽113确保并贮存在使弱酸性阳离 子交换树脂110和弱碱性阴离子交换树脂111再生时在循环流路115内循环的水。另外，处理 槽113将流通过软水化槽103的含有硬度成分的酸性电解水与流通过中和槽104的含有阴离 子的碱性电解水混合，并向电解槽112供给。在处理槽113中，由于混合后的硬度成分与碱性 电解水发生反应而生成反应生成物(源于原水所含的硬度成分的反应生成物)。 [0065] 更详细而言，经由第一回收流路117向处理槽113通入使软水化槽103内的弱酸性 阳离子交换树脂110再生后的、含有硬度成分的酸性电解水。另外，经由第二回收流路119向 处理槽113通入使中和槽104内的弱碱性阴离子交换树脂111再生后的、含有阴离子的碱性 电解水。并且，在处理槽113中，将含有硬度成分的酸性电解水与含有阴离子的碱性电解水 混合，硬度成分与碱性电解水发生反应。例如，在酸性电解水中的硬度成分为钙离子的情况 下，由于与碱性电解水混合，而产生碳酸钙、或引起产生氢氧化钙的反应。并且，反应后的硬 度成分能够作为反应生成物分离尊龙凯时。 [0066] 需要说明的是，“硬度成分发生反应”不仅包括硬度成分全部发生反应的状态，也 包括在处理槽113中含有未发生反应的成分或超过溶度积的成分的状态。 [0067] 然后，通过处理槽113使硬度成分发生反应而得到的处理水被通入电解槽112，在 电解槽112中被电解，成为酸性电解水以及碱性电解水并被向软水化槽103以及中和槽104 分别供给。然后，酸性电解水以及碱性电解水在分别在软水化槽103以及中和槽104中被再 利用后，被再次向处理槽113通入(回收)。因此，在本实施方式中，能够对以往被废弃的、在 弱酸性阳离子交换树脂110的再生以及弱碱性阴离子交换树脂111的再生中使用过的酸性 电解水以及碱性电解水进行再利用。并且，由于对硬度成分发生反应而得到的水进行再利 用，因此能够抑制使弱酸性阳离子交换树脂110再生时的再生效率的降低。 [0068] 送水泵114是在由再生装置106进行的再生处理时使水在循环流路115循环的设 备。送水泵114设置于将处理槽113与电解槽112之间连通连接的送水流路127。需要说明的 是，送水泵114优选配置在电解槽112的上游侧且处理槽113的下游侧的位置。采用这样的配 置是因为容易利用一个送水泵114使水在后述的第一循环流路115a和第二循环流路115b循 环。 [0069] 过滤部129设置于从处理槽113向电解槽112连接的送水流路127的前段。并且，过 滤部129将流通过处理槽113的水所含的反应生成物(由于流通过软水化槽103的含有硬度 成分的酸性电解水与流通过中和槽104的含有阴离子的碱性电解水发生反应而生成的反应 生成物)分离。 [0070] 过滤部129只要能够将处理槽113中的与硬度成分的反应生成物分离则其方式不 7 7 CN 114206784 A 说明书 6/34页 限。例如，可以举出采用使用了粒状过滤材料的过滤层、旋流型的固液分离机、中空纤维膜 等的方式。 [0071] 在过滤层中使用的粒状过滤材料的目的在于捕捉并去除硬度成分，但根据具有吸 附于粒状过滤材料的表面电位的颗粒、原水中的离子等的存在状态，也能够去除颗粒直径 约为1μm～10μm的颗粒或色度。粒状过滤材料能够使用以过滤砂为代表的颗粒状的纤维过 滤材料等适合于去除对象物的过滤材料。粒状过滤材料的材质例如为砂、无烟煤、石榴石、 陶瓷、粒状活性炭、羟基氧化铁、锰砂等在水中沉降且具有不易因压力而变形的硬度的材质 即可。使用颗粒直径例如为0.3mm～5.0mm且均匀系数为1.2～2.0等的材质较佳。 [0072] 另外，将比重不同的多个种类的过滤材料混合使用的多层过滤法是将尺寸不同的 颗粒从小的颗粒起依次从下方层叠来作为进行过滤的层的方法。在多层过滤法中，通常将 比重较大而尺寸较小的颗粒与比重较小而尺寸较大的颗粒混合而得到多层结构。多层过滤 法与使用单一种类的过滤材料相比，具有每单位体积的过滤效率较高且另一方面能够将水 头损失抑制得较低等优点，因此优选。作为粒状过滤材料，例如将颗粒直径为0.3mm的石榴 石、颗粒直径为0.6mm的砂和颗粒直径为1.0mm的无烟煤以2∶1∶1混合使用，但优选根据浑浊 物质的颗粒特性来调整混合比率或颗粒直径。 [0073] 另一方面，旋流型的固液分离机是利用离心力代替重力而将从处理槽113流出的 含有硬度成分的水分级分离为含有小尺寸的结晶的原水和含有大尺寸的结晶的原水的装 置。 [0074] 接下来，参照图2以及图3对软水化装置101的循环流路115进行说明。图2是示出软 水化装置101的循环流路115的图。图3是示出软水化装置101的动作时的状态的图。 [0075] 虽然说明重复，但如图2所示，在软水化装置101中，构成再生装置106的电解槽112 以及处理槽113被送水流路127连通连接。另外，电解槽112以及处理槽113通过第一供给流 路116、第一回收流路117、第二供给流路118以及第二回收流路119而与流入口102至取水口 105的流路107、流路108以及流路109分别连通连接。并且，在再生装置106中，构成循环流路 115。 [0076] 第一供给流路116是从电解槽112向软水化槽103供给酸性电解水的流路。即，软水 化装置101具备第一供给流路116，该第一供给流路116能够将酸性电解水从电解槽112引出 并向软水化槽103的上游侧输送。在第一供给流路116具备开闭阀120。 [0077] 并且，第一回收流路117是将通过了软水化槽103的含有硬度成分的水向处理槽 113回收的流路。即，软水化装置101具备第一回收流路117，该第一回收流路117能够将处理 槽113的上游侧与软水化槽103的下游侧连接。在第一回收流路117具备开闭阀121。 [0078] 第二供给流路118是从电解槽112向中和槽104供给碱性电解水的流路。即，软水化 装置101具备第二供给流路118，该第二供给流路118能够将碱性电解水从电解槽112引出并 向中和槽104的上游侧输送。在第二供给流路118具备开闭阀122。 [0079] 并且，第二回收流路119是将通过了中和槽104的水向处理槽113回收的流路。即， 软水化装置101具备第二回收流路119，该第二回收流路119能够将处理槽113的上游侧与中 和槽104的下游侧连接。在第二回收流路119具备开闭阀123。 [0080] 循环流路115包括在软水化槽103流通的第一循环流路115a以及在中和槽104流通 的第二循环流路115b。 8 8 CN 114206784 A 说明书 7/34页 [0081] 如图2(白箭头)所示，第一循环流路115a是使通过送水泵114而从处理槽113送出 的水在电解槽112和软水化槽103流通并返回处理槽113而循环的流路。更详细而言，第一循 环流路115a是使通过送水泵114而从处理槽113送出的水依次在送水流路127、电解槽112、 第一供给流路116(开闭阀120)、软水化槽103、第一回收流路117(开闭阀121)、处理槽113流 通而循环的流路。 [0082] 如图2(黑箭头)所示，第二循环流路115b是使通过送水泵114而从处理槽113送出 的水在电解槽112和中和槽104流通并返回处理槽113而循环的流路。更详细而言，第二循环 流路115b是使通过送水泵114而从处理槽113送出的水依次在送水流路127、电解槽112、第 二供给流路118(开闭阀122)、中和槽104、第二回收流路119(开闭阀123)、处理槽113流通而 循环的流路。 [0083] 在此，为了使水(处理水)在循环流路115中循环，在流路107中，在流入口102的下 游侧设置有开闭阀124。并且，通过关闭开闭阀124并打开开闭阀120，而成为第一供给流路 116与软水化槽103的上游侧连通连接的状态。由此，软水化装置101能够将来自电解槽112 的酸性电解水向软水化槽103供给。 [0084] 另外，在流路108中，在第一回收流路117的下游侧且第二供给流路118的上游侧的 位置设置有开闭阀125。并且，通过关闭开闭阀125并打开开闭阀121，而成为第一回收流路 117与软水化槽103的下游侧连通连接的状态。由此，能够将流通过软水化槽103的水(含有 硬度成分的酸性电解水)向处理槽113回收。 [0085] 另外，通过关闭开闭阀125并打开开闭阀122，而成为第二供给流路118与中和槽 104的上游侧连通连接的状态。由此，软水化装置101能够将来自电解槽112的碱性电解水向 中和槽104供给。 [0086] 另外，在流路109中，在中和槽104的下游侧设置有开闭阀126。并且，通过关闭开闭 阀126并打开开闭阀123，而成为第二回收流路119与中和槽104的下游侧连通连接的状态。 由此，能够将通过了第二回收流路119的水(含有阴离子的碱性电解水)向处理槽113回收。 [0087] 另外，在送水流路127中，在处理槽113的下游侧(处理槽113与送水泵114之间的位 置)设置有开闭阀130。并且，通过打开开闭阀130，能够使水向循环流路115的循环开始，另 一方面，通过关闭开闭阀130，能够使水向循环流路115的循环停止。 [0088] 接下来，对软水化装置101中的软水化处理以及再生处理进行说明。 [0089] 在软水化处理以及再生处理中，如图3所示，软水化装置101所具备的控制部(未图 示)以对开闭阀120、开闭阀121、开闭阀122、开闭阀123、开闭阀124、开闭阀125、开闭阀126、 开闭阀130、开闭阀131、电解槽112的电极133以及送水泵114进行切换而成为各个流通状态 的方式进行控制。需要说明的是，控制部具有计算机系统，该计算机系统具有处理器以及存 储器。并且，通过处理器执行保存于存储器的程序，从而计算机系统作为控制部而发挥功 能。处理器所执行的程序在此预先记录于计算机系统的存储器，但也可以记录于存储卡等 非暂时性的记录介质而被提供，也可以通过因特网等电气通信线中的“ON”分别表示该开闭阀“打开”了的状态、电极133通电着的状态、送 水泵114进行动作的状态。空栏表示该开闭阀“关闭”了的状态、电极133未通电的状态、使送 水泵114停止着的状态。需要说明的是，开闭阀120、开闭阀121、开闭阀122、开闭阀123、开闭 阀124、开闭阀125、开闭阀126以及开闭阀130相当于本发明的“开闭阀”。 9 9 CN 114206784 A 说明书 8/34页 [0091] 软水化处理 [0092] 首先，参照图3的“软水化时”栏对由软水化装置101进行的软水化处理时的动作进 行说明。 [0093] 如图3所示，软水化装置101在软水化处理(软水化时)中在打开开闭阀124和开闭 阀125的状态下将设置于取水口105的开闭阀126打开。由此，软水化装置101使来自外部的 自来水(含有硬度成分的原水)在软水化槽103和中和槽104流通，因此能够从取水口105取 出软水化了的水(中性的软水)。此时，开闭阀120、开闭阀121、开闭阀122、开闭阀123以及开 闭阀130均为关闭的状态。另外，电解槽112的电极133以及送水泵114也为停止的状态。 [0094] 具体而言，如图2所示，在软水化处理中，利用自来水的压力使供给的原水从流入 口102通过流路107而向软水化槽103供给。然后，被供给到软水化槽103的原水在配备于软 水化槽103内的弱酸性阳离子交换树脂110流通。此时，原水中的作为硬度成分的阳离子由 于弱酸性阳离子交换树脂110的作用而被吸附，并释放出氢离子(进行离子交换)。然后，从 原水中去除阳离子，从而对原水进行软水化。被软水化了的水进一步通过流路108而向中和 槽104前进。在中和槽104中，通过弱碱性阴离子交换树脂111的作用而吸附被软水化了的水 所含的氢离子。也就是说，氢离子被从处理后的软水中去除，因此降低了的pH上升，从而能 够从取水口105取出软水化了的中性水来作为生活用水。 [0095] 再生处理 [0096] 接下来，参照图3的“水注入时”、“再生时”以及“排水时”栏，依次对由软水化装置 101的再生装置106进行的再生处理时的动作进行说明。 [0097] 对于填充有弱酸性阳离子交换树脂110的软水化槽103而言，若持续使用，则阳离 子交换能力降低或消失。即，在阳离子交换树脂的作为官能团的氢离子全部与作为硬度成 分的钙离子或镁离子进行了交换后，无法进行离子交换。因此，在软水化装置101中，每隔规 定的时间进行由再生装置106进行的软水化槽103以及中和槽104的再生处理。 [0098] 首先，如图3所示，在水注入时，即在由再生装置106进行的软水化槽103以及中和 槽104的再生的初期，软水化装置101将开闭阀124以及开闭阀121打开。由此，软水化装置 101利用自来水的压力使原水从流入口102通过软水化槽103向处理槽113导入。此时，开闭 阀120、开闭阀125、开闭阀130以及开闭阀131关闭。通过在处理槽113贮存规定的量的水，再 生装置106能够确保再生时的水的量。 [0099] 接下来，当在再生时关闭开闭阀124和开闭阀126并打开开闭阀120、开闭阀121、开 闭阀122、开闭阀123以及开闭阀130时，如图2所示那样分别形成第一循环流路115a和第二 循环流路115b。 [0100] 然后，当使电解槽112的电极133以及送水泵114进行动作时，贮存于处理槽113的 水在第一循环流路115a以及第二循环流路115b分别循环。 [0101] 此时，在电解槽112中生成的酸性电解水通过第一供给流路116被向软水化槽103 内输送，并在内部的弱酸性阳离子交换树脂110流通。即，通过使酸性电解水在弱酸性阳离 子交换树脂110流通，从而吸附于弱酸性阳离子交换树脂110的阳离子(硬度成分)与酸性电 解水所含的氢离子发生离子交换反应。由此，弱酸性阳离子交换树脂110再生。之后，流通过 弱酸性阳离子交换树脂110的酸性电解水含有阳离子，并向第一回收流路117流入。即，流通 过弱酸性阳离子交换树脂110的含有阳离子的酸性电解水经由第一回收流路117被回收到 10 10 CN 114206784 A 说明书 9/34页 处理槽113内。 [0102] 另一方面，在电解槽112中生成的碱性电解水通过第二供给流路118被向中和槽 104内输送，并在内部的弱碱性阴离子交换树脂111流通。即，通过使碱性电解水在弱碱性阴 离子交换树脂111流通，从而吸附于弱碱性阴离子交换树脂111的阴离子与碱性电解水所含 的氢氧化物离子发生离子交换反应。由此，弱碱性阴离子交换树脂111再生。然后，流通过弱 碱性阴离子交换树脂111的碱性电解水含有阴离子，并向第二回收流路119流入。即，流通过 弱碱性阴离子交换树脂111的含有阴离子的碱性电解水经由第二回收流路119被回收到处 理槽113内。 [0103] 然后，在处理槽113内，从软水化槽103回收的含有阳离子的酸性电解水与从中和 槽104回收的含有阴离子的碱性电解水混合。此时，在处理槽113内，酸性电解水中的作为阳 离子的硬度成分与碱性电解水发生反应。例如，在酸性电解水中的硬度成分为钙离子的情 况下，发生在碱性电解水的作用下产生氢氧化钙、或与常存于水中的碳酸根离子结合而产 生碳酸钙的反应。 [0104] 然后，在处理槽113中处理过的水在过滤部129流通时被去除反应生成物，并经由 送水流路127被再次通入电解槽112。然后，被通入的水在电解槽112中被再次电解。 [0105] 在此，在电解槽112中被再次电解了的电解水(酸性电解水、碱性电解水)分别供弱 酸性阳离子交换树脂110和弱碱性阴离子交换树脂111再生。也就是说，对于在弱酸性阳离 子交换树脂110的再生中使用过的酸性电解水而言，在处理槽113中，从硬度成分变化为反 应生成物并被过滤了的状态再次作为电解水被再利用。并且，再利用的电解酸性水与来自 外部的自来水(含有硬度成分的原水)的情况或不具备处理槽113的情况相比，水所含的硬 度成分减少。另外，在电解槽112中进行电解时，作为阳离子的硬度成分被向碱性电解水电 解，因此酸性电解水的硬度降低，从而能够抑制再生效率的降低。并且，能够在电解槽112以 及软水化槽103的内部，抑制由硬度成分引起的粘着物的附着。 [0106] 最后，当再生处理结束时(排水时)，停止电解槽112的电极133的通电，使送水泵 114的动作停止。并且，当打开开闭阀131时，通过排气阀132的作用，而将处理槽113内的水 向外部排出。 [0107] 如上所述，在软水化装置101中，反复执行软水化处理和再生处理。 [0108] 以上，根据实施方式1的软水化装置101，能够享有以下的效果。 [0109] (1)软水化装置101构成为具备：软水化槽103，其利用弱酸性阳离子交换树脂110 对含有硬度成分的原水进行软水化；中和槽104，其利用弱碱性阴离子交换树脂111对流通 过软水化槽103的软水的pH进行中和；电解槽112，其生成用于使软水化槽103的弱酸性阳离 子交换树脂110再生的酸性电解水及用于使中和槽104的弱碱性阴离子交换树脂111再生的 碱性电解水；以及处理槽113，其将流通过软水化槽103的酸性电解水与流通过中和槽104的 碱性电解水混合并向电解槽112供给。 [0110] 由此，软水化装置101能够通过软水化槽103和中和槽104由从外部供给的自来水 (含有硬度成分的原水)生成可以用作生活用水的中性的软水。另一方面，软水化装置101能 够通过电解槽112和处理槽113使软水化槽103的弱酸性阳离子交换树脂110和中和槽104的 弱碱性阴离子交换树脂111分别再生。因此，软水化装置101能够较长期地维持软水化性能。 也就是说，使用弱酸性阳离子交换树脂110的软水化装置101能够生成可以用作生活用水的 11 11 CN 114206784 A 说明书 10/34页 中性的软水，并且能够通过再生处理较长期地维持性能。 [0111] (2)软水化装置101构成为具备：第一供给流路116，其能够将酸性电解水从电解槽 112引出并向软水化槽103的上游侧输送；第二供给流路118，其能够将碱性电解水从电解槽 112引出并向中和槽104的上游侧输送；第一回收流路117，其能够将处理槽113的上游侧与 软水化槽103的下游侧连接；以及第二回收流路119，其能够将处理槽113的上游侧与中和槽 104的下游侧连接。并且，软水化装置101在软水化处理时，通过各开闭阀的切换，而使从外 部供给的原水依次在软水化槽103、中和槽104流通并排出，在再生处理时，通过各开闭阀的 切换，而将处理槽113的水从电解槽112通过第一供给流路116向软水化槽103供给，将流通 过软水化槽103的水通过第一回收流路117向处理槽113回收，将处理槽113的水从电解槽 112通过第二供给流路118向中和槽104供给，并将流通过中和槽104的水通过第二回收流路 119向处理槽113回收。由此，软水化装置101能够容易地切换并执行软水化处理和再生处 理。 [0112] (3)在软水化装置101中，在处理槽113中，流通过软水化槽103的酸性电解水与流 通过中和槽104的碱性电解水发生反应而生成反应生成物(源于原水所含的硬度成分的反 应生成物)，在处理槽113与电解槽112之间设置有将流通过处理槽113的水所含的反应生成 物分离的过滤部129。 [0113] 由此，软水化装置101能够在再生处理中可靠地将反应生成物从自处理槽113向电 解槽112供给的水中分离。因此，与从外部向电解槽112供给含有硬度成分的原水的情况相 比，从处理槽113向电解槽112供给的水所含的硬度成分减少。因此，软水化装置101能够在 电解槽112或软水化槽103的内部抑制由硬度成分引起的粘着物的附着。也就是说，软水化 装置101能够较长期地维持软水化处理以及再生处理的性能。 [0114] (实施方式2) [0115] 本发明的实施方式2的软水化装置101a在中和槽104由第一中和槽104a和第二中 和槽104b构成这一点、以及具备原水供给流路137这一点上与实施方式1的软水化装置101 不同。除此以外的软水化装置101a的结构与实施方式1的软水化装置101相同。以下，适当省 略对实施方式1中说明过的内容的再度说明，主要对与实施方式1不同的点进行说明。 [0116] 首先，参照图4对本发明的实施方式2的软水化装置101a的结构进行说明。图4是示 出本发明的实施方式2的软水化装置101a的结构的概念图。 [0117] 与实施方式1的软水化装置101同样地，软水化装置101a是将从外部供给的自来水 (含有硬度成分的原水)生成为可以用作生活用水的中性的软水的装置。 [0118] 具体而言，如图4所示，软水化装置101a具备来自外部的原水的流入口102、软水化 槽103、第一中和槽104a、第二中和槽104b、处理后的软水的取水口105、再生装置106以及原 水供给流路137。再生装置106的结构与实施方式1的软水化装置101相同。 [0119] 流入口102与自来水连接。软水化装置101a能够利用自来水的压力从取水口105取 出软水化处理后的水。 [0120] 流入口102至取水口105由流路107、流路108、流路109a、流路109b连接。流路107是 将流入口102至软水化槽103连接的流路。流路108是将软水化槽103与第一中和槽104a连接 的流路。流路109a是将第一中和槽104a至第二中和槽104b连接的流路。流路109b是将第二 中和槽104b至取水口105连接的流路。 12 12 CN 114206784 A 说明书 11/34页 [0121] 换言之，流路107是将含有硬度成分的原水从流入口102向软水化槽103引导的流 路。另外，流路108是将由软水化槽103软水化了的原水向第一中和槽104a引导的流路。流路 109a是将由第一中和槽104a中和了的软水向第二中和槽104b引导的流路。流路109b是将由 第二中和槽104b中和了的软水向取水口105引导的流路。 [0122] 也就是说，在软水化装置101a中，在软水化处理中，从外部供给的自来水依次在流 入口102、流路107、软水化槽103、流路108、第一中和槽104a、流路109a、第二中和槽104b、流 路109b、取水口105流通，而作为中性的软水被排出。 [0123] 在软水化槽103填充有弱酸性阳离子交换树脂110，在第一中和槽104a填充有弱碱 性阴离子交换树脂111。另外，第二中和槽104b构成为具备文丘里管134。 [0124] 软水化槽103通过弱酸性阳离子交换树脂110的作用对含有硬度成分的原水进行 软水化。详细内容与实施方式1的软水化装置101相同。 [0125] 从流路107向软水化槽103通入含有硬度成分的原水，并使该原水通过填充于软水 化槽103的内部的弱酸性阳离子交换树脂110，从而使含有硬度成分的原水作为软水从流路 108通向第一中和槽104a。但是，被弱酸性阳离子交换树脂110处理过的软水含有大量与硬 度成分交换出来的氢离子。 [0126] 第一中和槽104a通过弱碱性阴离子交换树脂111a的作用对从软水化槽103出来的 含有大量氢离子的软水(酸性化了的软水)的pH进行中和，并将其转换为弱酸性水(弱酸性 的软水)。作用的详细内容与实施方式1的软水化装置101相同，但与软水化装置101相比，弱 碱性阴离子交换树脂111a的需要量得到大幅抑制。软水化装置101利用弱碱性阴离子交换 树脂111将从软水化槽103出来的酸性化了的软水中和至中性，但软水化装置101a通过第一 中和槽104a进行至弱酸性而非中性的中和。由此，在第一中和槽104a中，相对于从软水化槽 103出来的酸性化了的软水所需的中和量变小，因此能够大幅抑制弱碱性阴离子交换树脂 111a的需要量。 [0127] 从流路108向第一中和槽104a通入含有大量氢离子的软水，并使该软水通过填充 于第一中和槽104a的内部的弱碱性阴离子交换树脂111a，从而对从软水化槽103出来的酸 性化了的软水进行中和，而使其作为弱酸性的软水经由流路109a通向第二中和槽104b尊龙凯时软水化装置pdf。 [0128] 第二中和槽104b通过基于文丘里管134的空气曝气的作用对从第一中和槽104a出 来的弱酸性水(弱酸性的软水)的pH进行中和，从而将其转换为中性水(中性的软水)。更详 细而言，第二中和槽104b具备文丘里管134，通过使弱酸性的软水从流路109a流向第二中和 槽104b，而在文丘里管134内产生压力变化，吸入外部的空气。被吸入的空气作为微泡被向 从第一中和槽104a出来的弱酸性的软水中放出。从第一中和槽104a出来的弱酸性的软水中 含有单体碳酸，第二中和槽104b通过放出到软水中的微泡将软水中的单体碳酸向空气中放 出，进一步对从第一中和槽104a出来的弱酸性的软水进行中和，并将其转换为中性水。 [0129] 向第二中和槽104b通入从第一中和槽104a出来的弱酸性的软水，并使该软水通过 第二中和槽104b所具备的文丘里管134，从而对从第一中和槽104a出来的弱酸性的软水进 行中和，而使其作为中性的软水通过流路109b通向外部。 [0130] 原水供给流路137与流路107以及流路109b连接，是在再生处理时将从流入口102 进入的原水从流路107向流路109b迂回供给的流路。原水供给流路137与流路107的连接部 分位于比流路107与第一供给流路116的连接部分靠上游侧的位置。另外，在原水供给流路 13 13 CN 114206784 A 说明书 12/34页 137与流路107的连接部分以及原水供给流路137与流路109b的连接部分分别设置有三通阀 135以及三通阀136。在再生处理时，通过切换三通阀135以及三通阀136，能够将从流入口 102进入的原水经由流路107、原水供给流路137以及流路109b从取水口105取出。假设在不 具备原水供给流路137的情况下，不存在从流入口102供给的原水的流路，而无法从取水口 105取出水。这是因为，在再生处理时，从第一供给流路116向软水化槽103用于再生的电解 水，并从第二供给流路118向第一中和槽104a通入用于再生的电解水。与此相对地，实施方 式2的软水化装置101a具备原水供给流路137，因此虽然无法从取水口105取出软水，但即使 在再生处理时也能够从取水口105取出原水，能够将原水用作生活用水。 [0131] 关于再生装置106，与实施方式1的软水化装置101相同，但软水化装置101中具备 的开闭阀124以及开闭阀126分别变更为三通阀135以及三通阀136。在软水化装置101a中， 软水化装置101中的开闭阀124以及开闭阀126的关闭分别通过三通阀135以及三通阀136的 切换来应对。 [0132] 关于软水化装置101a中的软水化处理以及再生处理，与软水化装置101相同，因此 省略说明。 [0133] 以上，根据实施方式2的软水化装置101a，能够享有以下的效果。 [0134] (1)软水化装置101a构成为具备：软水化槽103，其利用弱酸性阳离子交换树脂110 对含有硬度成分的原水进行软水化；第一中和槽104a，其利用弱碱性阴离子交换树脂111a 对流通过软水化槽103的软水的pH进行中和；第二中和槽104b，其通过基于文丘里管134的 空气曝气对流通过第一中和槽104a的软水进行中和；电解槽112，其生成用于使软水化槽 103的弱酸性阳离子交换树脂110再生的酸性电解水、以及使第一中和槽104a的弱碱性阴离 子交换树脂111a再生的碱性电解水；以及处理槽113，其将流通过软水化槽103的酸性电解 水与流通过第一中和槽104a的碱性电解水混合并向电解槽112供给。 [0135] 由此，软水化装置101a能够通过软水化槽103、第一中和槽104a以及第二中和槽 104b由从外部供给的自来水(含有硬度成分的原水)生成可以用作生活用水的中性的软水。 另一方面，软水化装置101a能够通过电解槽112和处理槽113使软水化槽103的弱酸性阳离 子交换树脂110和第一中和槽104a的弱碱性阴离子交换树脂111a分别再生。因此，软水化装 置101a能够较长期地维持软水化性能。也就是说，使用弱酸性阳离子交换树脂110的软水化 装置101a能够生成可以用作生活用水的中性的软水，并且能够通过再生处理较长期地维持 性能。 [0136] (2)软水化装置101a构成为具备：第一供给流路116，其能够将酸性电解水从电解 槽112引出并向软水化槽103的上游侧输送；第二供给流路118，其能够将碱性电解水从电解 槽112引出并向中和槽104的上游侧输送；第一回收流路117，其能够将处理槽113的上游侧 与软水化槽103的下游侧连接；以及第二回收流路119，其能够将处理槽113的上游侧与中和 槽104的下游侧连接。并且，软水化装置101a在软水化处理时，通过各开闭阀以及三通阀的 切换，而使从外部供给的原水依次在软水化槽103、第一中和槽104a、第二中和槽104b流通 并排出，在再生处理时，通过各开闭阀以及三通阀的切换，而将处理槽113的水从电解槽112 通过第一供给流路116向软水化槽103供给，将流通过软水化槽103的水通过第一回收流路 117向处理槽113回收，将处理槽113的水从电解槽112通过第二供给流路118向第一中和槽 104a供给，并将流通过第一中和槽104a的水通过第二回收流路119向处理槽113回收。由此， 14 14 CN 114206784 A 说明书 13/34页 软水化装置101a能够容易地切换并执行软水化处理和再生处理。 [0137] (3)在软水化装置101a中，在处理槽113中，流通过软水化槽103的酸性电解水与流 通过第一中和槽104a的碱性电解水发生反应而生成反应生成物(源于原水所含的硬度成分 的反应生成物)，在处理槽113与电解槽112之间设置有将流通过处理槽113的水所含的反应 生成物分离的过滤部129。 [0138] 由此，软水化装置101a能够在再生处理中可靠地将反应生成物从自处理槽113向 电解槽112供给的水中分离。因此，与从外部向电解槽112供给含有硬度成分的原水的情况 相比，从处理槽113向电解槽112供给的水所含的硬度成分减少。因此，软水化装置101a能够 在电解槽112或软水化槽103的内部抑制由硬度成分引起的粘着物的附着。也就是说，软水 化装置101a能够较长期地维持软水化处理以及再生处理的性能。 [0139] (4)在软水化装置101a中，中和槽构成为具有：第一中和槽104a，其利用弱碱性阴 离子交换树脂111a对流通过软水化槽103的软水的pH进行中和；以及第二中和槽104b，其通 过基于文丘里管134的空气曝气对流通过第一中和槽104a的软水进行中和。由此，与软水化 装置101那样仅利用弱碱性阴离子交换树脂111中和为中性的情况相比，软水化装置101a减 少弱碱性阴离子交换树脂111a所需的中和量。因此，软水化装置101a能够大幅抑制弱碱性 阴离子交换树脂111a的需要量。这也可以说是能够使具备弱碱性阴离子交换树脂111a的第 一中和槽104a小型化。 [0140] 以上，基于实施方式1以及实施方式2对本发明进行了说明，但容易推测的是，本发 明丝毫不被上述的实施方式1以及实施方式2所限定，而能够在不脱离本发明的主旨的范围 内进行各种改良变形。 [0141] 实施方式2的软水化装置101a设置有用于在再生处理时将从流入口102进入的原 水从流路107向流路109b迂回供给的原水供给流路137，但并不限定于此。例如，也可以在软 水化装置101a中如实施方式1的软水化装置101那样不设置原水供给流路137，也可以在实 施方式1的软水化装置101中设置原水供给流路137。由此，软水化装置101或软水化装置 101a的设计自由度提高。 [0142] 另外，对实施方式1的软水化装置101以及实施方式2的软水化装置101a能够生成 中性的软水的情况进行了说明。但是，也可以是，对于实施方式1的软水化装置101以及实施 方式2的软水化装置101a而言，并不限定于中性的软水，而能够生成可以用作生活用水的液 性、例如弱酸性的软水。即，也可以以对从软水化槽103出来的酸性化了的软水进行中和而 将其转换为可以用作生活用水的液性的软水的方式对实施方式1的中和槽104和实施方式2 的第一中和槽104a以及第二中和槽104b进行变形。 [0143] (实施方式3) [0144] 本发明的实施方式3涉及得到生活用水的软水化装置。 [0145] 以往，作为这种软水化装置，提出了许多使用阳离子交换树脂的软水化装置。例 如，已知一种软水化装置，其使用具有钠离子来作为官能团的阳离子交换树脂(强酸性阳离 子交换树脂)，将原水中所含的作为硬度成分的钙离子或镁离子离子交换为钠离子而得到 软水。 [0146] 对于阳离子交换树脂而言，若持续使用，则离子交换能力降低或消失。即，在阳离 子交换树脂的作为官能团的钠离子全部与作为硬度成分的钙离子或镁离子进行了交换后， 15 15 CN 114206784 A 说明书 14/34页 无法进行离子交换。因此，为了能够再次进行离子交换，需要进行阳离子交换树脂的再生。 作为再生处理，进行将饱和食盐水等再生水通入阳离子交换树脂这样的处理。在这样的再 生处理中，需要根据软水的使用量定期地补充食盐，因此存在食盐的补充耗费工夫这样的 问题。另外，这样的再生处理由于使用大量的食盐而成为环境问题的原因。 [0147] 因此，作为不使用食盐的阳离子交换树脂的再生方法，提出有利用通过电解而生 成的酸性电解水使阳离子交换树脂再生的方法(弱酸性阳离子交换树脂)(例如，参照专利 文献1、2)。弱酸性阳离子交换树脂在官能团的末端具有质子，能够将原水中所含的钙离子 或镁离子交换为氢离子而得到软水。该方法能够利用电解水进行再生，因此能够进行自动 再生。 [0148] 然而，在这样的使用水的电解来抑制pH的降低的软水化装置中，在软水化时也需 要电解，流量较少，作为生活用水水量不足而不方便。 [0149] 因此，本发明的目的在于提供能够不进行弱酸性阳离子交换树脂的更换作业地较 长期地去除水中的硬度成分、且也能够确保作为生活用水的流量的软水化装置。 [0150] 本发明的软水化装置生成软水，且具备：软水化槽，其利用弱酸性阳离子交换树脂 对含有硬度成分的原水进行软水化；以及中和槽，其通过碳酸钙的缓释对通过了软水化槽 的软水的pH进行中和，其中，该软水化装置具备再生装置，该再生装置具有生成用于使弱酸 性阳离子交换树脂再生的酸性电解水、以及碱性电解水的电解槽，并利用通过电解槽而生 成的酸性电解水使弱酸性阳离子交换树脂再生，再生装置具有在再生时使从软水化槽排出 的硬度成分与从电解槽排出的碱性电解水发生反应的处理槽，并形成有：第一供给流路，其 能够将酸性水从电解槽引出并向软水化槽的上游侧输送；回收流路，其能够将软水化槽的 下游侧与处理槽的上游侧连接；送水流路，其将处理槽的下游侧与电解槽的上游侧连接；第 二供给流路，其能够将碱性电解水从电解槽引出并向处理槽输送；以及循环流路尊龙凯时，其使弱酸 性阳离子交换树脂的再生时的水循环，在弱酸性阳离子交换树脂的再生的初期，利用开闭 阀的切换而使原水通过弱酸性阳离子交换树脂并贮存于处理槽。 [0151] 本发明的软水化装置能够不进行弱酸性阳离子交换树脂的更换作业地较长期地 去除水中的硬度成分，并且也能够确保作为生活用水的流量。 [0152] 本发明的软水化装置生成软水，且具备：软水化槽，其利用弱酸性阳离子交换树脂 对含有硬度成分的原水进行软水化；以及中和槽，其通过碳酸钙的缓释对通过了软水化槽 的软水的pH进行中和，其中，该软水化装置具备再生装置，该再生装置具有生成用于使弱酸 性阳离子交换树脂再生的酸性电解水、以及碱性电解水的电解槽，并利用通过电解槽而生 成的酸性电解水使弱酸性阳离子交换树脂再生，再生装置具有在再生时使从软水化槽排出 的硬度成分与从电解槽排出的碱性电解水发生反应的处理槽，并形成有：第一供给流路，其 能够将酸性水从电解槽引出并向软水化槽的上游侧输送；回收流路，其能够将软水化槽的 下游侧与处理槽的上游侧连接；送水流路，其将处理槽的下游侧与电解槽的上游侧连接；第 二供给流路，其能够将碱性电解水从电解槽引出并向处理槽输送；以及循环流路，其使弱酸 性阳离子交换树脂的再生时的水循环，在弱酸性阳离子交换树脂的再生的初期，利用开闭 阀的切换而使原水通过弱酸性阳离子交换树脂并贮存于处理槽。 [0153] 由此，本发明的软水化装置能够通过软水化槽和中和槽的作用生成可以用作生活 用水的软水，并且能够通过再生装置的作用较长期地维持性能。 16 16 CN 114206784 A 说明书 15/34页 [0154] 另外，本发明的软水化装置还在处理槽与电解槽之间具备将通过了处理槽的水的 与硬度成分的反应生成物分离的过滤部。 [0155] 在处理槽内，含有阳离子的酸性电解水与含有阴离子的碱性电解水混合。此时，在 处理槽内，酸性电解水中的作为阳离子的硬度成分与碱性电解水发生反应。例如，在酸性电 解水中的硬度成分为钙离子的情况下，发生在碱性电解水的作用下产生氢氧化钙、或与常 存于水中的碳酸根离子结合而产生碳酸钙的反应。本发明的软水化装置利用过滤部将上述 氢氧化钙和碳酸钙分离，从而抑制发生电极内的析出的情况，能够较长期地维持电极性能。 [0156] 以下，参照附图对本发明的实施方式3进行说明。 [0157] 图5是概念性地示出本实施方式3的软水化装置201的结构的图。 [0158] 如图5所示，软水化装置201具备：含有硬度成分的原水的流入口202、软水化槽 203、中和槽204、处理后的软水的取水口205以及再生装置206。流入口202与自来水连接。软 水化装置201能够利用自来水的压力从取水口205取出软水化处理后的水。 [0159] 流入口202至取水口205由流路207、流路208、流路209连接。流路207是将流入口 202至软水化槽203连接的流路。流路208是将软水化槽203至中和槽204连接的流路。流路 209是将中和槽204至取水口205连接的流路。 [0160] 在软水化槽203填充有弱酸性阳离子交换树脂210，在中和槽204填充有碳酸钙 211。 [0161] 软水化槽203利用弱酸性阳离子交换树脂210对含有硬度成分的原水进行软水化。 从流路207向软水化槽203通入含有硬度成分的原水，并使该原水通过填充于软水化槽203 的内部的弱酸性阳离子交换树脂210，从而使含有硬度成分的原水作为软水经由流路208通 向中和槽204。需要说明的是，被弱酸性阳离子交换树脂210处理过的软水由于含有大量与 硬度成分交换出来的氢离子而成为酸性化了的软水。在此，作为弱酸性阳离子交换树脂 210，没有特别限制，能够使用通用的弱酸性阳离子交换树脂，例如可以举出以羧基(‑COOH) + 作为交换基的弱酸性阳离子交换树脂。另外，作为羧基的抗衡离子的氢离子(H )也可以为 + 金属离子、铵离子(NH )等阳离子。 4 [0162] 中和槽204通过碳酸钙211的作用对通过了软水化槽203的酸性化了的软水的pH进 行中和，并将其转换为中性水(中性的软水)。在中和槽204中，由于通过碳酸钙211，从软水 化槽203出来的酸性的水与由碳酸钙缓释的碳酸根离子发生反应，从而使通过缓冲作用而 被中和了的中性的软水经由流路209通向外部。填充于中和槽204的内部的物质只要能够缓 释碳酸即可，除了碳酸钙以外，也可以是碳酸钠等。作为各个药品的形状，可以举出粉末状、 片状等。另外，作为碳酸钙，也可以为存在于自然界的珊瑚、贝壳等。 [0163] 流路207是将含有硬度成分的原水从流入口202向软水化槽203引导的流路。另外， 流路208是将由软水化槽203软水化了的原水向中和槽204引导的流路。流路209是将由中和 槽204中和了的软水向取水口205引导的流路。 [0164] 再生装置206使软水化槽203的弱酸性阳离子交换树脂210再生。为此，再生装置 206具备电解槽212、处理槽213、送水泵214以及循环流路215(参照图6)。并且，再生装置206 通过第一供给流路216以及回收流路217而与流入口202至取水口205的流路207、流路208以 及流路209连接。 [0165] 电解槽212使用设置于内部的电极(未图示)对进入的水(从处理槽213供给的水) 17 17 CN 114206784 A 说明书 16/34页 进行电解，并将得到的酸性电解水以及碱性电解水分别排出。酸性电解水经由第一供给流 路216向软水化槽203供给，碱性电解水经由第二供给流路218向处理槽213供给。即，再生装 置206具有生成用于使弱酸性阳离子交换树脂210再生的酸性电解水、以及碱性电解水的电 解槽212。 [0166] 处理槽213是具备空气阀229的罐或容器，且确保并贮存在使弱酸性阳离子交换树 脂210再生时在循环流路215内循环是水。另外，处理槽213将通过了软水化槽203的含有硬 度成分的酸性电解水与从电解槽212排出的碱性电解水混合，使硬度成分与碱性电解水发 生反应而进行稀释。即，再生装置206具有处理槽213，该处理槽213在再生时使从软水化槽 203排出的硬度成分与从电解槽212排出的碱性电解水发生反应。 [0167] 经由回收流路217向处理槽213通入使软水化槽203内的弱酸性阳离子交换树脂 210再生后的、含有硬度成分的酸性电解水。另外，经由第二供给流路218向处理槽213通入 含有阴离子的碱性电解水。 [0168] 并且，在处理槽213中，将含有硬度成分的酸性电解水与含有阴离子的碱性电解水 混合而进行稀释，且硬度成分与碱性电解水发生反应。例如，在酸性电解水中的硬度成分为 钙离子的情况下，通过与碱性电解水混合，而产生碳酸钙、或引起产生氢氧化钙的反应。并 且，能够通过反应将硬度成分去除、即分离。 [0169] 需要说明的是，“硬度成分发生反应”不仅包括硬度成分全部发生反应的状态，也 包括在处理槽213中含有未发生反应的成分或超过溶度积的成分的状态。 [0170] 通过处理槽213使硬度成分发生反应而得到的处理水被通入电解槽212，在电解槽 212中被电解，生成酸性电解水以及碱性电解水。然后，酸性电解水在软水化槽203中被再利 用后，碱性电解水被直接向处理槽213通入(回收)。因此，在本实施方式3中，能够对以往被 废弃的、在弱酸性阳离子交换树脂210的再生中使用过的酸性电解水进行再利用。并且，由 于作为通过在处理槽213中与碱性电解水发生反应而去除了硬度成分的水进行再利用，因 此能够抑制使弱酸性阳离子交换树脂210再生时的再生效率的降低。 [0171] 再生装置206在从处理槽213向电解槽212连接的送水流路219的前段具备过滤部 220。 [0172] 过滤部220只要能够将处理水中的与硬度成分的反应生成物分离则其方式不限。 例如，可以举出采用使用了粒状过滤材料的过滤层、旋流型的固液分离机、中空纤维膜等的 方式。 [0173] 在使用了粒状过滤材料的过滤层中使用的粒状过滤材料的目的在于捕捉并去除 硬度成分，但根据具有吸附于粒状过滤材料的表面电位的颗粒或原水中的离子等的存在状 态，也能够去除颗粒直径约为1μm～10μm的颗粒或色度。粒状过滤材料能够使用以过滤砂为 代表的颗粒状的纤维过滤材料等适合于去除对象物的过滤材料。粒状过滤材料的材质例如 为砂、无烟煤、石榴石、陶瓷、粒状活性炭、羟基氧化铁、锰砂等在水中沉降且具有不易因压 力而变形的硬度的材质即可。使用颗粒直径例如为0.3mm～5.0mm且均匀系数为1.2～2.0等 的材质较佳。 [0174] 另外，将比重不同的多个种类的过滤材料混合使用的多层过滤法是将尺寸不同的 颗粒从小的颗粒起依次从下方层叠来作为进行过滤的层的方法。在多层过滤法中，通常将 比重较大而尺寸较小的颗粒与比重较小而尺寸较大的颗粒混合而得到多层结构。多层过滤 18 18 CN 114206784 A 说明书 17/34页 法与使用单一种类的过滤材料相比，具有每单位体积的过滤效率较高且另一方面能够将水 头损失抑制得较低等优点，因此优选。作为粒状过滤材料，例如将颗粒直径为0.3mm的石榴 石、颗粒直径为0.6mm的砂和颗粒直径为1.0mm的无烟煤以2∶1∶1混合使用，但优选根据浑浊 物质的颗粒特性来调整混合比率或颗粒直径。 [0175] 另一方面，旋流型的固液分离机是利用离心力代替重力而将从处理槽213流出的 含有硬度成分的水分级分离为含有小尺寸的结晶的原水和含有大尺寸的结晶的原水的装 置。 [0176] 在再生结束后，打开开闭阀221，从而通过空气阀229的作用将循环水排出。 [0177] 虽然说明重复，但在软水化装置201中，再生装置206通过第一供给流路216以及回 收流路217而与流入口202至取水口205的流路207、流路208以及流路209连接。 [0178] 第一供给流路216是从电解槽212向软水化槽203供给酸性电解水的流路。在第一 供给流路216具备开闭阀222。即，在再生装置206形成有第一供给流路216，该第一供给流路 216能够将酸性水从电解槽212引出并向软水化槽203的上游侧输送。 [0179] 回收流路217是将通过了软水化槽203的含有硬度成分的水向处理槽213回收的流 路。在回收流路217具备开闭阀223。即，在再生装置206形成有回收流路217，该回收流路217 能够将软水化槽203的下游侧与处理槽213的上游侧连接。 [0180] 处理槽213与电解槽212通过送水流路219和第二供给流路218连接。在送水流路 219配置有送水泵214。即，在再生装置206形成有送水流路219，该送水流路219将处理槽213 的下游侧与电解槽212的上游侧连接。 [0181] 第二供给流路218是从电解槽212向处理槽213供给碱性电解水的流路。在第二供 给流路218具备开闭阀224。即，在再生装置206形成有第二供给流路218，该第二供给流路 218能够将碱性电解水从电解槽212引出并向处理槽213输送。 [0182] 由此，如图6中虚线所示那样，能够构成循环流路215，该循环流路215能够使水从 处理槽213向电解槽212、软水化槽203、处理槽213循环。即，在再生装置206形成有循环流路 215，该循环流路215使弱酸性阳离子交换树脂210的再生时的水循环。 [0183] 为此，在向软水化槽203供给原水的流路207中，在流入口202的下游侧设置有开闭 阀225。通过关闭开闭阀225并打开开闭阀222，从而第一供给流路216与软水化槽203的上游 侧连接。另外，在流路208设置有开闭阀226。通过关闭开闭阀226并打开开闭阀223，从而在 软水化槽203的下游侧将回收流路217与开闭阀226的上游侧连接，能够将通过了软水化槽 203的水(含有硬度成分的酸性电解水)向处理槽213回收。另外，在流路209设置有开闭阀 227。通过打开开闭阀227，能够从取水口205取出被软水化了的水。 [0184] 另外，通过打开在电解槽212的碱性电解水排出口的下游侧配置的开闭阀224来连 接第二供给流路218。 [0185] 需要说明的是，如图5所示，送水泵214优选配置在电解槽212的上游侧且处理槽 213的下游侧的位置。 [0186] 另外，如图7所示，期望通过控制部(未图示)来切换开闭阀221、开闭阀222、开闭阀 223、开闭阀224、开闭阀225、开闭阀226、开闭阀227以及送水泵214。需要说明的是，控制部 具有计算机系统，该计算机系统具有处理器以及存储器。并且，通过处理器执行保存于存储 器的程序，从而计算机系统作为控制部而发挥功能。处理器所执行的程序在此预先记录于 19 19 CN 114206784 A 说明书 18/34页 计算机系统的存储器，但也可以记录于存储卡等非暂时性的记录介质而被提供，也可以通 过因特网等电气通信线通过来自控制部的信号而利用各开闭阀 的切换进行四个动作模式。在此，使用图6以及图7对动作模式和各开闭阀的动作进行说明。 [0188] 图6是示出软水化装置201的循环流路215的图，图7是示出软水化装置201的动作 模式的图。如图7所示，动作模式分为软水化时、水注入时、再生时、排水时。在图7中，对于各 开闭阀的动作而言，将打开设为“ON”，将关闭设为“OFF”。另外，对于电解槽212的电极以及 送水泵214而言，将进行动作的状态设为“ON”，将停止着的状态设为“OFF”。 [0189] 首先，对由软水化装置201进行的软水化处理时的动作进行说明。 [0190] 如图7中的软水化时所示，通过在打开开闭阀226的状态下将设置于取水口205的 开闭阀225打开，从而含有硬度成分的原水通过软水化槽203和中和槽204，因此能够从取水 口205取出软水化了的水。此时，作为其他开闭阀的开闭阀221、开闭阀222、开闭阀223、开闭 阀224均为关闭的状态，电解槽212的电极以及送水泵214停止。 [0191] 在上述的对含有硬度成分的原水进行软水化的情况下，利用自来水的压力使原水 从流入口202通过流路207而向软水化槽203供给。然后，该原水通过配备于软水化槽203内 的弱酸性阳离子交换树脂210。此时尊龙凯时，原水中的作为硬度成分的阳离子由于弱酸性阳离子交 换树脂210的作用而被吸附，并释放出氢离子(进行离子交换)。通过去除阳离子而对原水进 行软水化。被软水化了的水进一步通过流路208而向中和槽204前进。在中和槽204中，通过 碳酸钙211的作用，而缓释碳酸根离子，且质子被缓冲、中和。也就是说，能够从取水口205取 出软水化了的中性水作为生活用水。 [0192] 接下来，对由软水化装置201的再生装置206进行的再生处理时的动作进行说明。 [0193] 在软水化装置201中，通过控制部的动作而每隔规定的时间进行由再生装置206进 行的软水化槽203的再生。 [0194] 如图7的水注入时所示，在由再生装置206进行的再生的初期，能够通过打开开闭 阀223、开闭阀225，而利用自来水的压力使原水从流入口202通过软水化槽203向处理槽213 导入。此时，作为其他开闭阀的开闭阀221、开闭阀222、开闭阀224、开闭阀226关闭，电解槽 212的电极以及送水泵214停止。另外，处于空气始终能够从空气阀229出入的状态。再生装 置206将规定的量的水贮存于处理槽213，从而能够确保再生时的水的量。另外，注入的再生 水通过软水化槽203而被贮存于处理槽213，因此成为硬度降低的状态，从而与在硬水的状 态下进行循环的情况相比，能够更高效地进行再生。 [0195] 接下来，如图7中的再生时所示，打开开闭阀222、开闭阀223、开闭阀224，此时，关 闭开闭阀221、开闭阀225和开闭阀226，使送水泵214和电解槽212的电极进行动作。这样一 来，贮存于处理槽213的水在循环流路215内循环，从而形成图6所示的循环流路215。 [0196] 如图6所示，在电解槽212中生成的酸性电解水通过第一供给流路216被向软水化 槽203内输送，并通过内部的弱酸性阳离子交换树脂210。即，通过使酸性电解水通过弱酸性 阳离子交换树脂210，从而吸附于弱酸性阳离子交换树脂210的阳离子(硬度成分)与酸性电 解水所含的氢离子发生离子交换反应。由此，弱酸性阳离子交换树脂210再生。通过了弱酸 性阳离子交换树脂210的酸性电解水含有阳离子，并向回收流路217流入。即，通过了弱酸性 阳离子交换树脂210的含有阳离子的酸性电解水经由回收流路217被回收到处理槽213内。 20 20 CN 114206784 A 说明书 19/34页 [0197] 另外，在电解槽212中生成的碱性电解水通过第二供给流路218被向处理槽213输 送。 [0198] 在处理槽213内，从软水化槽203回收的含有阳离子的酸性电解水与从电解槽212 输送的含有阴离子的碱性电解水混合。此时，在处理槽213内，酸性电解水中的作为阳离子 的硬度成分与碱性电解水发生反应。例如，在酸性电解水中的硬度成分为钙离子的情况下， 发生在碱性电解水的作用下产生氢氧化钙、或与常存于水中的碳酸根离子结合而产生碳酸 钙的反应。 [0199] 并且，反应后的处理槽213中的水(处理水)被通入电解槽212。 [0200] 即，通过使处理槽213中的水再次通入电解槽212而生成酸性电解水，该酸性电解 水供弱酸性阳离子交换树脂210再生。因此，对于在弱酸性阳离子交换树脂210的再生中使 用过的酸性电解水而言，在处理槽213中，硬度成分被稀释或变化为反应生成物，反应生成 物被过滤部220过滤，从而再次作为电解水被再利用。并且，再利用的电解水由于被处理槽 213处理，因此与不具备处理槽213的情况相比硬度成分减少。并且，在电解槽212中进行电 解时，作为阳离子的硬度成分被向碱性电解水电解，因此酸性电解水的硬度降低，从而能够 抑制再生效率的降低。进一步而言，在本实施方式3的软水化装置201中，在弱酸性阳离子交 换树脂210的再生。