軟化水裝置和具有該軟化水裝置的供熱水裝置的製作方法

2023-05-20 17:04:51 3

專利名稱：軟化水裝置和具有該軟化水裝置的供熱水裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及不需要供給藥劑而連續地供給軟水的軟化水裝置和使用該軟化水裝 置的供熱水裝置。
背景技術：
作為軟化水裝置，提出了使用離子交換樹脂的裝置、使用電滲析的裝置等許多裝 置。例如，已知有使用具有鈉離子作為交換基團的陽離子交換樹脂將原水中含有的作為硬 度成分的鈣離子和鎂離子用鈉離子交換從而得到軟水的裝置。而在作為陽離子交換樹脂的交換基團的鈉離子全部與鈣離子和鎂離子交換之後， 離子交換就無法再進行。因此，要想再次進行離子交換，就要進行離子交換樹脂的再生。該 陽離子交換樹脂的再生使用鹽等。但是，根據軟水的使用水量需要定期補充鹽，這種鹽的補 充很費事。於是，作為不使用鹽等藥劑的陽離子交換樹脂的再生方法，已提出了通過用隔膜 得到的酸性水對陽離子交換樹脂進行再生的方法(例如，參照專利文獻1)、在電滲析的電 極間充填離子交換樹脂從而由水的離解生成的氫離子對陽離子交換樹脂進行高效地再生 的方法(例如，參照專利文獻2)。專利文獻1 日本特開平7-68256號公報專利文獻2 日本特開2006-43549號公報

發明內容
但是，在使用隔膜對陽離子交換樹脂進行再生的方法中，如果減少濃縮水的流量， 就會在濃縮部發生硬度成分的析出。因此，存在發生隔膜閉塞的課題。另外，在利用由水的 離解生成的氫離子對陽離子交換樹脂進行再生的方法中，如果減少用於進行再生所使用的 水量，則會在濃縮室發生硬度成分的濃縮。其結果會發生隔膜的堵塞，所以存在需要進行保 養的課題。因此，本發明的目的在於提供一種能夠防止由硬度成分造成隔膜閉塞的軟化水裝 置和具有該軟化水裝置的供熱水裝置。第一本發明的軟化水裝置的特徵在於，包括電滲析部，其具有設置有陽極的陽極 室、設置有陰極的陰極室、和用隔膜分離上述陽極室與上述陰極室且充填有離子交換體的 軟水室，由上述離子交換體得到軟水；陽極水循環流路，其具有儲存陽極水的儲水部和陽極 水循環泵，使通過向陽極通電而在上述陽極室濃縮的該陽極水循環；陰極水循環流路，其具 有使陰極水中的硬度成分析出除去的析出除去部和陰極水循環泵，使通過向陰極通電而在 上述陰極室濃縮的該陰極水循環。第二本發明的特徵為在第一本發明中，上述析出除去部具備進行逆循環方向通 水的逆通水單元，在逆通水時以對上述析出除去部中充填的過濾材料進行攪拌洗淨。 第三本發明的特徵為在第二本發明中，在上述過濾材料的攪拌洗淨時，用上述儲水部的上述陽極水洗淨上述過濾材料。第四本發明的特徵為在第一本發明中，將陰離子交換體在上述軟水室的陽極室 一側、將陽離子交換體在上述軟水室的陰極室一側分離充填。第五本發明的特徵為在第一本發明中，上述離子交換體是具有離子交換基團的 紡織布或無紡布，或者它們的加工品。第六本發明的特徵為在第一本發明中，上述離子交換體由具有離子交換基團的 纖維和導電纖維形成無紡布狀。第七本發明的特徵為在第一本發明中，上述析出除去部具備硬度成分的析出促 進單元和過濾單元。第八本發明的特徵為在第一本發明中，上述析出除去部具有硬度成分析出部，使 硬度成分在上述硬度成分析出部析出。第九本發明的具有軟化水裝置的供熱水裝置的特徵在於具備第一到至第八發明 中任一項所述的軟化水裝置。發明的效果本發明的軟化水裝置利用循環水泵使含有再生時產生的硬度成分的陰極水進行 循環，使陰極水中含有的該硬度成分在析出除去部除去，從而防止隔膜的閉塞。另外，對陰 極水進行循環使得陰極水得到反覆利用。因此，能夠降低用於再生所使用的水量，並且不用 保養而得到軟水。




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圖1是本發明的實施例1的軟化水裝置的結構圖。 圖2是本發明的實施例2的軟化水裝置的電滲析部的結構圖。 圖3是本發明的實施例3的軟化水裝置的結構圖。 圖4是本發明的實施例4的軟化水裝置的結構圖。 圖5是本發明的實施例5的具備軟化水裝置的供熱水裝置的結構圖。 符號說明 1供水路 2電滲析部
3陽離子交換膜(隔膜) 4陰離子交換膜 5軟水室 6間隔 7陽極 8陽極室 9陰極 10陰極室 11離子交換體 12供水切換閥 13軟水室入口
14軟水室出口
15軟水使用設備
16陽極室入口
17陽極室出口
18陽極水循環泵
19儲水部
20陽極水循環流路
21陰極室入口
22陰極室出口
23陰極水循環泵
M析出除去部
25陰極水循環流路
26主體
27過濾材料
28過濾器
29支撐板
30排水閥
31排水流路
32洗淨切換閥
33陽離子交換體
34陰離子交換體
36儲熱水罐
37熱交換器
38熱泵單元
39熱交換器供水路
40儲熱水罐供水路
41供熱水迴路
42出熱水迴路
43製冷劑迴路
44蒸發器
45壓縮單元
46膨脹單元
47軟化水裝置
48循環泵
49鹼溶出劑
50析出電極
51對電極
52基準電極
53陰極水入口
M陰極水出口55 底部
具體實施例方式本發明的第一實施方式的軟化水裝置具備電滲析部，其具有設置有陽極的陽極 室、設置有陰極的陰極室、和用隔膜分離陽極室與陰極室且充填有離子交換體的軟水室，由 離子交換體得到軟水；陽極水循環流路，其具有儲存陽極水的儲水部和陽極水循環泵，使通 過向陽極通電而在上述陽極室濃縮的該陽極水循環；陰極水循環流路，其具有使陰極水中 的硬度成分析出除去的析出除去部和陰極水循環泵，使通過向陰極通電而在上述陰極室濃 縮的該陰極水循環。根據本實施方式，由軟水室中充填的離子交換體得到軟水，並且在離 子交換體的再生時對陽極室和陰極室的電極間進行通電，通過由該通電引起的水的離解對 離子交換體進行再生。通過對該再生時在陰極室中被濃縮的陰極水進行循環，將從離子交 換體分離的鈣和鎂等陽離子從陰極室導入到析出除去部，作為硬度成分在該析出除去部除 去。因此，能夠防止軟化水裝置因硬度成分造成的隔膜閉塞。而且，能夠不需要進行保養而 連續地得到軟水。另外，由於將陰極水反覆利用，能夠降低用於再生所使用的水量。本發明的第二實施方式為，在第一實施方式的軟化水裝置中，析出除去部具有進 行逆循環方向通水的逆通水單元，當逆通水時對析出除去部中充填的過濾材料進行攪拌洗 淨。根據本實施方式，通過逆通水，能夠使過濾材料中捕捉到的硬度成分從該過濾材料中溶 出。因此，能夠防止過濾材料的堵塞等，得到穩定的過濾性能。本發明的第三實施方式為，在第二實施方式的軟化水裝置中，在過濾材料的攪拌 洗淨時，用儲水部的陽極水洗淨過濾材料。根據本實施方式，由於用儲水部的酸性水將過濾 材料上附著的硬度成分溶解洗淨，所以能夠防止過濾材料的堵塞等，得到穩定的過濾性能。本發明的第四實施方式為，在第一實施方式的軟化水裝置中，將陰離子交換體在 軟水室的陽極室一側、將陽離子交換體在軟水室的陰極室一側分離充填。根據本實施方式， 在再生時，從陰離子交換體脫離的氯離子和碳酸根離子等陰離子向陽極室的移動以及從陽 離子交換體脫離的鈣離子和鎂離子等陽離子向陰極室的移動不會受到阻礙，從而能夠有效 地進行離子交換體的再生。本發明的第五實施方式為，在第一實施方式的軟化水裝置中，離子交換體是具有 離子交換基團的紡織布或無紡布，或者它們的加工品。根據本實施方式，通過使離子交換體 為紡織布或無紡布等，能夠將離子交換體均勻地充填到軟水室。本發明的第六實施方式為，在第一實施方式的軟化水裝置中，離子交換體是具有 離子交換基團的纖維和導電纖維形成的無紡布狀的離子交換體。根據本實施方式，通過混 合導電纖維，能夠使軟水室內的電阻降低，減少電力消耗。本發明的第七實施方式為，在第一實施方式的軟化水裝置中，析出除去部具有硬 度成分的析出促進單元和過濾單元。根據本實施方式，能夠通過析出促進單元促進陰極水 中的硬度成分的析出，通過過濾單元除去析出的硬度成分。本發明的第八實施方式為，在第一實施方式的軟化水裝置中，析出除去部具備硬 度成分析出部，使硬度成分在上述硬度成分析出部析出。根據本實施方式，通過使硬度成分 在硬度成分析出部析出，能夠除去陰極水中的硬度成分。
本發明的第九實施方式的供熱水裝置是具備第一至第八實施方式所述的軟化水 裝置的供熱水裝置。根據本實施方式，通過在供熱水裝置中裝載軟化水裝置，能夠抑制形成 在供熱水熱交換器的傳熱面的水垢的生成。由此，能夠防止熱交換器的水迴路閉塞，並且提 高熱交換效率。實施例1以下，參照附圖對本發明的實施例進行說明。對於各實施例中相同結構和進行相 同動作的部分採用相同的符號，並省略重複說明。另外，本發明不只限於本實施例。圖1是本發明的實施例1的軟化水裝置的結構圖。在圖1中，軟化水裝置47如下構成。將來自供水路1的水由離子交換作用軟化且通過電滲析離解的電滲析部2包括 被陽離子交換膜(隔膜)3和陰離子交換膜4分離的軟水室5、具有陽極7的陽極室8和具 有陰極9的陰極室10。並且，在軟水室5中設置有使軟水室5內部的流路彎曲形成的間隔 6，充填有由陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂構成的離子交換體11。供水路1通過供水切換閥12與設置在軟水室5的軟水室入口 13連接。並且，設 置在軟水室5的軟水室出口 14與使用軟水的軟水使用設備15連接。軟水室入口 13和軟 水室出口 14設置有用於防止軟水室5中充填的離子交換體11流出的過濾器(未圖示)。其中，作為陽極7和陰極9，使用以鈦為基材鍍有或燒結有鉬、銥等貴金屬的貴金 屬電極。另外，電極的形狀使用平板、網狀、衝孔等。但是只要能夠確保規定的電極面積，則 並不限制電極的形狀。另外，在陽極7與陰極8之間，構成為通過直流電源(未圖示)施加直流電源。陽極室8具有陽極室入口 16和陽極室出口 17。而且，陽極室入口 16和陽極室出 口 17通過陽極水循環泵18和儲水部19與陽極水循環流路20連接。另外，陰極室10具有 陰極室入口 21和陰極室出口 22。而且，陰極室入口 21和陰極室出口 22通過陰極水循環泵 23和析出除去部M與陰極水循環流路25連接。析出除去部M由圓筒狀的主體沈、粒狀的過濾材料27、設置在主體沈內的上部 和下部的為了不讓內部的過濾材料27漏出來的過濾器觀以及支撐過濾器觀的支撐板四 構成。析出除去部M的上部通過陰極水循環流路25與陰極室出口 22連接，並且通過排水 閥30與排水流路31連接。而且，陰極水循環流路25通過洗淨切換閥32與陽極水循環流 路20連接。另外，析出除去部M的下部通過陰極水循環流路25與陰極室入口 21連接，並且 通過供水切換閥12與供水路1連接。而且還具有用於對直流電源、供水切換閥12、陽極水 循環泵18、陰極水循環泵23以及排水泵30的動作進行控制的控制單元(未圖示)。接下來說明如上所述構成的軟水化裝置的動作和作用。軟水使用設備15使用軟水時，來自供水路1的供水通過供水切換閥12供給到電 滲析部2的軟水室入口 13。由於該供水通過間隔6在軟水室5內部彎曲流動，所以能夠延 長供水與離子交換體U的接觸時間。然後，通過離子交換體11，鈉和鈣等陽離子與氫離子 交換，碳酸根離子和氯離子等陰離子與氫氧根離子交換，由此在軟水室5生成軟水。這樣， 將生成的軟水供給軟水使用設備15。其中，作為離子交換體11，可以使用強酸性陽離子交換樹脂、弱酸性陽離子交換樹
7脂等具有交換陽離子的官能團的陽離子交換體，和強鹼性陰離子交換樹脂、弱鹼性陰離子 交換樹脂等具有交換陰離子的官能團的陰離子交換體的混合物。作為離子交換體，只要能 夠用由水的離解生成的氫離子和氫氧根離子再生，則並不限定官能團。但是，考慮到再生的 容易性，最好用軟酸性陽離子交換樹脂和弱鹼性陰離子交換樹脂的組合。作為軟水使用設備15，有洗衣機和洗碗機等清洗設備、烹飪設備、水垢的析出成為 問題的蒸汽使用設備、美容理髮設備等。作為清洗設備，通過使用除去了阻礙表面活性劑作 用的硬度成分的軟水，能夠提高洗淨力且抑制由硬度成分造成的肥皂渣(洗滌劑渣)的生 成。因此，能夠防止衣服的變硬和餐具的水滴殘留等，從而能夠高品質地完成衣服等的洗 滌。另外，電飯煲等烹飪設備使用軟水時，通過軟水的效果，促進米的吸水，提高米粒 的煮爛或硬度的平衡性，從而能夠提高米飯的味道。另外，由於軟水促進海帶等的鮮味成分 (胺基酸)的提取，通過用軟水烹飪合適的素材，能夠提高烹飪品的味道。接下來說明離子交換體11再生時的作用。離子交換體11再生時，在陽極7和陰極9之間施加直流電壓。通過該施加，在離 子交換體11的內部以及離子交換體11與陽離子交換膜(隔膜)3及陰離子交換膜4的接 觸界面發生水的離解。由水的離解生成的氫離子和氫氧根離子在離子交換體11的內部和 接觸界面局部性地高濃度化。然後，離子交換體11吸附的鈣離子等陽離子和碳酸根離子及 氯離子等陰離子與氫離子和氫氧根離子交換，將離子交換體11再生。這時，從離子交換體11脫離的鈣離子等陽離子被拉到陰極9 一側，通過陽離子交 換膜(隔膜)3移動到陰極室10。同時，碳酸根離子和氯離子等陰離子被拉到陽極7 —側， 通過陰離子交換膜4移動到陽極室8。在陰極室10被濃縮的陰極水通過陰極水循環泵23 送到析出除去部24。被送到析出除去部M的陰極水中的硬度成分由於環境變成了鹼性，容 易作為例如碳酸鈣析出。然後，析出的碳酸鈣能夠由過濾材料27過濾除去。另外，在陽極室8被濃縮的陽極水通過陽極水循環泵18送到儲水部19，酸性的陽 極水儲存在儲水部19中。如上所述，本實施例的軟化水裝置47利用陰極水循環泵23使在電滲析部2的陰 極室10中濃縮的陰極水進行循環，使陰極水中的硬度成分在析出除去部M除去，由此能夠 防止陽離子交換膜(隔膜)3的閉塞。而且，通過將陰極水循環反覆利用，能夠減少用於進 行再生所使用的水量。另外，本實施例雖然表示了在軟水室5充填離子交換體11，通過離子交換作用精 制軟水的結構，但是不在軟水室5充填離子交換體11，通過電滲析作用精製軟水的結構也 能取得相同的效果。即，通過使在陰極室10濃縮的濃縮水中的硬度成分在析出除去部24 除去，能夠防止陽離子交換膜(隔膜)3的閉塞。然後，通過對濃縮水反覆利用，能夠減少用 於進行再生所使用的水量。而且，通過離子交換體11的離子交換作用得到軟水的情況與通過電滲析得到軟 水的情況相比，處理速度能夠更快。而且，可以是將軟水使用設備15的停止時間充當離子交換體11的再生時間的結 構。通過這樣的結構，降低施加電壓和電流值變得可能，能夠減少電極表面積。另外，在電 極表面鍍有或燒結有的鉬、銥等貴金屬的薄膜化變得可能，能夠減少昂貴的貴金屬材料的使用。接下來說明過濾材料27在逆洗淨時的動作。逆洗淨中，有使用者任意實施的手動洗淨，或每當規定時間進行的自動洗淨。另 外，洗淨的頻率和時間根據使用設備而不同。在本實施例中，對使用者任意進行洗淨的手動洗淨進行說明。作為洗淨的時機，可 以考慮有通過檢測析出除去部M的壓損來決定洗淨時機的方法、通過檢測陰極水循環流 路25流動的流量的減少來決定洗淨時機的方法、經過規定的通水量或規定的通水時間時 進行洗淨的方法、與使用狀態無關每隔一定時間進行洗淨的方法等各種方法來決定時機。 無論按照哪種時機，都能夠取得與本實施例相同的效果。在過濾材料27的逆洗淨時，通過控制單元，將供水切換閥12切換到使供水路1與 析出除去部M的下部連接。同時將洗淨切換閥32切換到使陽極水循環流路20與陰極水 循環流路25連接。然後，開放排水閥30。來自供水路1的供水通過供水切換閥12從析出除去部M的下部被供給到過濾材 料27，將過濾材料27洗淨，除去硬度成分。然後，溶出的硬度成分通過排水流路31排出。 另外，儲水部19的陽極水從析出除去部M的下部供給到過濾材料27，將過濾材料27中補 足的硬度成分溶解除去。然後，溶解除去的硬度成分通過排水流路31排出。如上所述，本實施例的軟化水裝置47具有在析出除去部M進行逆循環方向通水 的逆通水單元，由此能夠進行過濾材料27的攪拌洗淨。然後，通過將由洗淨從過濾材料27 除去的硬度成分排出至析出除去部M外，能夠防止過濾材料27的堵塞。進而，通過用儲水部19中儲存的陽極水對過濾材料27進行洗淨，能夠將析出的硬 度成分溶解。而且，通過將溶解的硬度成分排出至析出除去部M外，能夠防止過濾材料的 堵塞，得到穩定的過濾性能。另外，本實施例中表示了過濾單元使用粒狀的過濾材料27的情況。但是，只要是 能夠除去析出的硬度成分，且能夠由逆通水洗淨的結構，過濾單元使用陶瓷或高分子金屬 的平膜、褶膜、中空類膜等的情況也能取得與本實施例同樣的效果。實施例2圖2是本發明的實施例2的軟化水裝置的電滲析部的結構圖。本實施例的電滲析部2與實施例1的不同點在於，在軟水室5中將離子交換體11 分離充填的結構。即，採用在軟水室5中將由具有離子交換基團的無紡布構成的陽離子交 換體33和陰離子交換體34分離充填的結構。對上述結構說明再生時的動作。如果對陽極7與陰極9之間施加直流電壓，則在陽離子交換體33和陰離子交換體 34的接觸界面發生水的離解。由水的離解生成的氫離子和氫氧根離子在各自的離子交換體 的內部局部性地高濃度化。然後，陽離子交換體33吸附的鈣離子等陽離子以及陰離子交換 體34吸附的碳酸根離子及氯離子等陰離子分別與氫離子和氫氧根離子交換。通過該離子 交換，陽離子交換體33和陰離子交換體34被再生。從陽離子交換體33脫離的鈣離子和鈉離子等陽離子被拉到陰極9 一側，通過陽離 子交換膜(隔膜)3移動到陰極室10。同時，從陰離子交換體34脫離的碳酸根離子和氯離 子等陰離子被拉到陽極7 —側，通過陰離子交換膜4移動到陽極室8。
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這時，由於在軟水室5中陽離子交換體33和陰離子交換體34被分離充填，所以從 陰離子交換體34脫離的氯離子和碳酸根離子等陰離子向陽極室8的移動以及從陽離子交 換體33脫離的鈣離子和鈉離子等陽離子向陰極室10的移動能夠順利地進行。如上所述，在本實施例的軟化水裝置47的電滲析部2中，將陰離子交換體34充填 到軟水室5的陽極室8 一側，將陽離子交換體33充填到軟水室5的陰極室10 —側，通過這 種各自分離充填的結構，陽離子和陰離子的移動能夠順利地進行，能夠有效地進行離子交 換體的再生。另外，作為離子交換體，可以使用粒狀、紡織布、無紡布、或者它們的加工品。而且， 通過使離子交換體為紡織布或無紡布的纖維形態，能夠在軟水室5中均勻地充填離子交換 體。而且，加工變得容易。進而，通過在離子交換體中混合導電纖維等，能夠降低軟水室5內的電阻，減少電 力消耗。實施例3圖3是本發明的實施例3的軟化水裝置的結構圖。本實施例的軟化水裝置47與實施例1的不同點在於，在軟化水裝置47的析出除 去部M中，將作為硬度成分的析出促進單元的鹼溶出劑49設置在作為過濾單元的過濾材 料27的上部。在上述結構中，由於被送到析出除去部M的陰極水中的硬度成分在從鹼溶出劑 49溶出的鹼成分的作用下容易作為碳酸鈣析出，所以能夠由過濾材料27進行過濾。其中，作為鹼溶出劑49，可以使用將鈣、鎂等的氫氧化物或水玻璃等經過造粒而形 成小球狀的物質。硬度成分不是以溶解度低的碳酸鈣和硫酸鈣的形態，而是以溶解度高的 碳酸氫鈣和碳酸氫鎂的形態溶解。而且，由於碳酸氫根離子隨著PH的變化而改變存在比， 所以通過利用鹼溶出劑49使濃縮水的pH為鹼性，能夠促進陰極水的硬度成分的析出。如上所述，通過使陰極水中的硬度成分利用鹼溶出劑49容易地析出，然後在析出 除去部M中除去，能夠防止隔膜的閉塞。另外，反覆利用陰極水變得可能，能夠減少用於進 行再生所使用的水量。實施例4圖4是本發明的實施例4的軟化水裝置的結構圖。本實施例的軟化水裝置47與實施例1的不同點在於，在析出除去部M中設置有 硬度成分析出部。S卩，析出除去部M具備作為硬度成分析出部的析出電極50、對電極51及基準電 極52、和對在析出電極50、對電極51和基準電極52之間施加的電壓進行控制的電壓控制 部(未圖示)。而且構成為在上部設置有陰極水入口 53，在橫部設置有陰極水出口 54。另外，在析出除去部M的底部具有可以卸下的底部55。作為電極，可以使用不鏽 鋼或鋅等金屬電極。電極的形狀可以使用平板、網狀、衝孔等。而且，析出硬度成分的電極 形狀最好使用表面積大、析出保持量多的網狀。在上述結構中，陰極室10的陰極水通過陰極水循環泵23供給設置在析出除去部 24上部的陰極水入口 53。在析出除去部M中，通過電壓控制部將基準電極52接地，使析 出電極50的電位低於對電極51的電位。通過該電壓控制，使陰極水中含有的硬度成分附著到析出電極50上從而析出除去。然後，使已除去硬度成分的陰極水從陰極水出口討循 環到陰極室10。另外，如果析出電極50上附著的硬度成分層變厚的話，附著的硬度成分的一部分 就會從析出電極50上剝離，堆積在析出除去部M的底部55上。由於底部55是可以卸下 的，所以能夠把底部陽上堆積的硬度成分例如通過使用者的洗淨而除去。如上所述，在析出除去部M中具有硬度成分析出部，通過電牽引力使硬度成分在 硬度成分析出部析出，由此能夠除去陰極水中的硬度成分。另外，本實施例的軟水化裝置表示了以下結構，即，通過電壓控制部使基準電極52 接地，且使析出電極50的電位低於對電極51的電位，從而得到電牽引力，使硬度成分在析 出電極50上析出的結構。但是，採用以下的結構，即，對施加電壓的極性進行切換，對析出 電極50和對電極51進行切換，從而使硬度成分從兩電極之間交替析出的結構，也能得到與 本實施例相同的效果。實施例5圖5是本發明的實施例5的具備軟化水裝置的供熱水裝置的結構圖。在圖5中，本實施例的具備軟水化裝置的供熱水裝置具備儲熱水罐36、具有熱交 換器37的熱泵單元38、熱交換供水路39、儲熱水罐供水路40、供熱水迴路41、出熱水迴路 42、和軟化水裝置47。熱泵單元38具有內部有製冷劑的製冷劑迴路43，該製冷劑迴路43 依次具有聚集大氣熱的蒸發器44、壓縮單元45、熱交換器37、和膨脹單元46。而且，儲熱水 罐36的下部與熱交換器供水路39和儲熱水罐供水路40連接，在熱交換器供水路39 —側 設置有軟化水裝置47和循環泵48。對以上結構的動作和作用進行說明。軟化水裝置47中的軟化和再生時的動作與 上述實施例中所說明的相同，所以省略其說明。在熱泵單元38中，製冷劑在製冷劑迴路43中循環，由蒸發器44從大氣中取得熱， 接著，將製冷劑在壓縮單元45中壓縮，進一步變成高溫。接著，高溫的製冷劑在熱交換器37 中將從熱交換器供水路39送來的軟水進行加熱。然後，將製冷劑經由膨脹單元46送到蒸 發器44，再次進行取得大氣熱的工作。另一方面，利用循環泵48從儲熱水罐36的下部經由熱交換器供水路39和軟化水 裝置47供給到熱泵單元38的軟水，在熱交換器37中被加熱到高溫。然後，被加熱變成熱 水的軟水通過供熱水迴路41送到儲熱水罐36。使用者在使用供熱水裝置的熱水時，通過 儲熱水罐36上部的出熱水迴路42將熱水和冷水混合調整而成的適溫的熱水，供給使用者 的使用場所(廚房、盥洗室、浴室等)。如果儲熱水罐36的熱水被使用，就通過儲熱水罐36 下部的儲熱水罐供水路40將水補充到儲熱水罐36。一般來說，在熱交換器37中，由於水被急速地加熱，所以水中含有的鈣、鎂等作為 水垢附著在傳熱面上，使熱交換效率降低。而且存在閉塞熱交換器37的水迴路的可能性。如本實施例的供熱水裝置這樣，通過向熱交換器37供給在軟化水裝置47中生成 的軟水，能夠抑制形成在熱交換器37的傳熱面的水垢的生成。由此，能夠防止熱交換器的 水迴路閉塞，並且提高熱交換效率。進而，將軟水用於入浴和洗滌能夠抑制肥皂渣的生成，因此能夠得到抑制過敏和 美容的效果。而且，通過使用軟水作為皮膚和頭髮的洗淨水，能夠有效利用這些軟水效果。
11而且，通過抑制肥皂渣的生成和水垢的附著，能夠減少對經常用水處進行清掃的工夫。在將熱泵供熱水器這樣的用水量大且設置在屋外的供熱水器與現有技術的軟化 水裝置組合的供熱水裝置的情況下，鹽的補充頻率和使用量變多。於是，在將這種組合供熱 水裝置設置在集合住宅等省空間的住宅的情況下，鹽的補充等保養很費事，維修的操作性 成為問題。所以，通過使用具有本實施例的軟化水裝置的供熱水裝置，能夠不使用鹽，從而 減少補充鹽的工夫。而且，由於本實施例的具有軟化水裝置的供熱水裝置中具有儲熱水罐36，所以即 使在軟化水裝置47中進行離子交換體11的再生期間無法供給軟水時，也能夠從儲熱水罐 36向使用者供給軟化後的溫水，所以能夠不造成使用者的不便。產業上的可利用性如上所述，本發明相關的軟化水裝置是不需要供給藥劑而連續地供給軟水的裝 置，對使用軟水的供熱水裝置是有用的。而且，除供熱水裝置以外，還適用於洗衣機、洗碗 機、烹飪設備等。
權利要求
1.一種軟化水裝置，其特徵在於，具備電滲析部，具有設置有陽極的陽極室、設置有陰極的陰極室、和用隔膜分離所述陽極室 與所述陰極室且充填有離子交換體的軟水室，由所述離子交換體得到軟水；陽極水循環流路，具有儲存陽極水的儲水部和陽極水循環泵，使通過向所述陽極通電 而在所述陽極室濃縮的該陽極水循環；陰極水循環流路，具有使陰極水中的硬度成分析出除去的析出除去部和陰極水循環 泵，使通過向所述陰極通電而在所述陰極室濃縮的該陰極水循環。
2.如權利要求1所述的軟化水裝置，其特徵在於所述析出除去部具備進行逆循環方向通水的逆通水單元，在逆通水時對所述析出除去 部中充填的過濾材料進行攪拌洗淨。
3.如權利要求2所述的軟化水裝置，其特徵在於在所述過濾材料的攪拌洗淨時用所述儲水部的所述陽極水洗淨所述過濾材料。
4.如權利要求1所述的軟化水裝置，其特徵在於將陰離子交換體在所述軟水室的陽極室一側、將陽離子交換體在所述軟水室的陰極室 一側分離充填。
5.如權利要求1所述的軟化水裝置，其特徵在於所述離子交換體是具有離子交換基團的紡織布或無紡布，或者它們的加工品。
6.如權利要求1所述的軟化水裝置，其特徵在於所述離子交換體由具有離子交換基團的纖維和導電纖維形成無紡布狀。
7.如權利要求1所述的軟化水裝置，其特徵在於所述析出除去部具備硬度成分的析出促進單元和過濾單元。
8.如權利要求1所述的軟化水裝置，其特徵在於所述析出除去部具備硬度成分析出部，使硬度成分在所述硬度成分析出部析出。
9.一種供熱水裝置，其特徵在於具備權利要求1至8中任一項所述的軟化水裝置。
全文摘要
軟化水裝置(47)具備電滲析部(2)，其具有設置有陽極(7)的陽極室(8)、設置有陰極(9)的陰極室(10)、和用陽離子交換膜(隔膜)(3)與陰離子交換膜(4)分離上述陽極室(8)與上述陰極室(10)且充填有離子交換體(11)的軟水室(5)，由離子交換體(11)得到軟水；陽極水循環流路(20)，其具有儲存陽極水的儲水部(19)和陽極水循環泵(18)，使通過向陽極(7)通電而在陽極室(8)濃縮的該陽極水循環；陰極水循環流路(25)，其具有使陰極水中的硬度成分析出除去的析出除去部(24)和陰極水循環泵(23)，使通過向陰極(9)通電而在陰極室(10)濃縮的該陰極水循環。利用陰極水循環泵(23)使在陰極室(10)濃縮的陰極水進行循環，將陰極水中含有的硬度成分在析出除去部(24)除去，由此防止由硬度成分造成的隔膜的閉塞。
文檔編號B01D61/48GK102066267SQ200980122630
公開日2011年5月18日 申請日期2009年1月8日 優先權日2008年8月7日
發明者堀木泰佑, 安井圭子, 桶田嶽見, 笹部茂 申請人:松下電器產業株式會社