流路控制阀.pdf

在形成有设定流路的阀壳体(5)中设有多个阀(6～13)的流路控制阀(1)。在阀壳体(5)的上部沿左右方向设有对所述各阀(6～13)进行操作的凸轮轴(48)。以凸轮轴(48)为界，所述各阀(6～13)前后分为第一阀组(49)和第二阀组(50)地配置。第一阀组(49)包括：在从原水入口(22)向压力箱(3)的第一通水路(14)上设置的第一通水阀(6)；在从压力箱(3)向处理水出口(23)的第二通水路(15)上设置的第二通水阀(7)；以及在将第一通水路(14)和第二通水路(15)连接的旁通路(24)上设置的旁通阀(8)。第二阀组(50)包括未包含于第一阀组(49)的其余的阀。通过将通水系统的阀和再生系统的阀分开，从而容易取得各工序中的流路，并且能够较大地取得通水容量。

权利要求书
1.  一种流路控制阀，其与收容离子交换树脂床的压力箱和积存所述离子交换树脂床的再生剂的再生剂箱连接，其特征在于，
在形成有设定流路的阀壳体中设有多个阀，
在所述阀壳体的上部沿左右方向设有对所述各阀进行操作的凸轮轴，
以所述凸轮轴为界，所述多个阀前后分为第一阀组和第二阀组地配置，
在所述第一阀组中左右排列地配置有：在从原水入口向所述压力箱的第一通水路上设置的第一通水阀；在从所述压力箱向处理水出口的第二通水路上设置的第二通水阀；在将所述第一通水路和所述第二通水路连接的旁通路上设置的旁通阀，
在供所述离子交换树脂床的再生剂通过的再生剂路上设置的再生阀包含于所述第一阀组或所述第二阀组中的任一组，
在所述第二阀组中左右排列地配置有未包含于所述第一阀组的其余的阀。

2.  根据权利要求1所述的流路控制阀，其特征在于，
所述压力箱具备上部通水口、下部通水口及中央通水口，
所述阀壳体除了具备所述原水入口、所述处理水出口及排水口之外，还具备与所述再生剂箱连接的再生剂口，
在所述阀壳体中设有从所述再生剂箱吸引再生剂的喷射器，
所述喷射器的出口侧的流路分支为向所述上部通水口的第一再生路和向所述下部通水口的第二再生路，
所述流路控制阀具备：
所述第一通水阀，其设置在从所述原水入口向所述上部通水口的所述第一通水路上；
所述第二通水阀，其设置在从所述下部通水口向所述处理水出口的所述第二通水路上；
所述旁通阀，其设置在将比所述第一通水阀靠所述原水入口侧的所述第一通水路和比所述第二通水阀靠所述处理水出口侧的所述第二通水路 连接的所述旁通路上；
反洗排水阀，其设置在从所述上部通水口向所述排水口的反洗排水路上；
清洗排水阀，其设置在从所述下部通水口向所述排水口的清洗排水路上；
再生排水阀，其设置在从所述中央通水口向所述排水口的再生排水路上；
所述再生阀，其设置在从所述再生剂口向所述喷射器的吸引口的再生剂路上；
分配阀，其设置在所述第二再生路上，
所述第一阀组具备所述第一通水阀、所述第二通水阀及所述旁通阀，
所述第二阀组具备所述反洗排水阀、所述清洗排水阀、所述再生排水阀、所述分配阀，
所述再生阀包含于所述第一阀组或所述第二阀组中的任一组。

3.  根据权利要求2所述的流路控制阀，其特征在于，
作为所述第一阀组及所述第二阀组中的各阀的配置，
所述旁通阀配置在所述第一通水阀与所述第二通水阀之间，
所述反洗排水阀与所述清洗排水阀相邻配置，且与它们相邻地配置所述再生排水阀，
所述再生阀和所述分配阀以相邻或面对的方式配置，
所述原水入口及所述处理水出口设置在所述第一阀组侧，
所述排水口设置在所述第二阀组侧。

4.  根据权利要求1～3中任一项所述的流路控制阀，其特征在于，
所述各阀在形成于所述阀壳体的阀收容孔中设置有能够进退的阀活塞，
在所述阀收容孔中，在沿其轴向分离的位置形成有成为流体相对于该阀收容孔进行出入的出入口的第一开口和第二开口，并且在所述第一开口和所述第二开口之间设有阀座部，
在所述阀活塞上，在沿其轴向分离的位置设有第一密封件和第二密封件，
使所述第一密封件与所述阀座部抵接，来将前端侧的所述第一开口与基端侧的所述第二开口的连通切断，在该状态下，所述第二密封件在所述阀收容孔的基端部处形成腔室，该腔室经由所述阀活塞的连通孔而与所述第一开口连通。

5.  根据权利要求4所述的流路控制阀，其特征在于，
所述阀收容孔以向所述阀壳体的前后方向外侧开口的方式水平设置，并且在其周侧壁下部设有所述第一开口和所述第二开口，
所述阀收容孔依次被装入阀框架、所述阀活塞及弹簧，且通过能够装拆的阀盖将开口部密封，
所述阀框架为在周侧壁形成有开口的大致筒状，仅经由其内孔而使所述第一开口和所述第二开口连通，在轴向中途部设有圆环状的阀座部，且在前端部以水密状态设有能够进退的阀轴，
所述阀活塞由所述弹簧向前端侧施力，且所述阀活塞能够克服该施力的作用力而由所述阀轴向基端侧压回，
所述阀轴通过在所述凸轮轴上设置的凸轮进行进退操作。

6.  根据权利要求4所述的流路控制阀，其特征在于，
所述阀收容孔以向所述阀壳体的上方开口的方式垂直设置，并且在比所述阀座部靠下方的周侧壁或下壁形成有所述第一开口，而在比所述阀座部靠上方的周侧壁形成有所述第二开口，
所述阀收容孔被装入所述阀活塞，且通过能够装拆的阀盖将开口部密封，
所述阀活塞的上端部以水密状态通过该阀盖，
所述阀活塞在下端部设有所述第一密封件，而在上下方向中途部设有所述第二密封件，该第二密封件在所述阀盖的筒部中进行滑动，
所述阀活塞通过在所述凸轮轴上设置的凸轮进行进退操作。

7.  根据权利要求6所述的流路控制阀，其特征在于，
在所述阀壳体的上部，且在所述凸轮轴的前后设有与所述凸轮轴平行的杆轴，
在所述各杆轴上设有能够摆动的多个杆，
所述各杆的一端部保持于所述阀活塞的上端部，而另一端部与所述凸 轮的侧面的销槽卡合，从而对应于该销槽的形状而使所述一端部上下移动。

8.  根据权利要求4所述的流路控制阀，其特征在于，
所述阀壳体具备从所述再生剂箱吸引再生剂的喷射器，
该喷射器具备喷射器主体和朝向该喷射器主体的喷嘴，
在向所述喷嘴供水的供水路上设有过滤器及定流量阀，
形成于所述阀壳体的喷射器收容孔被装入所述喷射器主体、所述喷嘴、所述过滤器及所述定流量阀，并通过能够装拆的盖材将开口部密封。

说明书流路控制阀
技术领域
本发明涉及用于流路的开闭或切换的流路控制阀，尤其涉及具备离子交换树脂床的离子交换装置的流路控制阀。
背景技术
以往，如下述专利文献1中公开的那样，已知有具备离子交换树脂床的硬水软化装置。在这种硬水软化装置中，当原水通过离子交换树脂床时，原水中含有的硬度成分(即，钙离子及镁离子)与离子交换树脂床的钠离子进行交换。这样，原水中的硬度成分吸附于离子交换树脂床而被除去，由此能够使原水软化。
硬水软化装置是使与离子交换树脂床结合的钠离子与原水中的硬度成分交换的装置，因此在硬度成分的除去上存在界限。因此，在达到该界限之前，使再生剂(在硬水软化装置的情况下为盐水)通过离子交换树脂床来实现交换能力的恢复。将该情况称为离子交换树脂床的再生。
硬水软化装置根据使原水软化的通水工序、使离子交换树脂床再生的再生工序等各工序来变更流路。为此，在收容离子交换树脂床的压力箱的上部设置流路控制阀，通过该流路控制阀来规定与各工序对应的流路。需要说明的是，这样的结构不局限于硬水软化装置，在具备离子交换树脂床的其他的离子交换装置中也同样。即，在一方面使原水通过离子交换树脂床进行处理且另一方面使再生剂通过离子交换树脂床进行再生的离子交换装置中，也使用流路控制阀。
作为这样的流路控制阀，以往，已知有下述专利文献2中公开的阀。该阀(1)具备阀壳体(4)，该阀壳体(4)形成有流体流路(7)和成为向该流体流路(7)的出入口的第一端口(5)及第二端口(6)，在流体流路(7)的中途部形成有阀座(8)。对阀座(8)的阀孔(9)进行开闭的阀芯(11)由弹簧(30)向阀座(8)施力，另一方面，该阀芯(11)能 够克服该弹簧(30)的作用力而由阀轴(16)压回。
在阀芯(11)的下部通过护圈(21)而保持有膜片状的受压体(22)，在该护圈(21)的下部设有弹簧(30)。在壳体(4)的下部形成有通过受压体(22)从流体流路(7)分隔开的背压室(28)。该背压室(28)通过形成于阀芯(11)的压力传递路(32)和形成于护圈(21)的贯通路(33)而与第一端口(5)始终连通。
在阀芯(11)与阀座(8)抵接的闭阀状态下，第一端口(5)侧的压力向背压室(28)传递，使作用于阀芯(11)的开阀方向和闭阀方向的流体压力平衡。由此，不需要增大弹簧(30)的作用力，就能够减小开阀所需的驱动力。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-55392号公报
专利文献2：日本特开2007-78092号公报
发明内容
发明要解决的课题
由于流路控制阀根据工序而改变流路，因此需要进行考虑了各工序中的流路的易取得性的阀的配置。另外，在对原水进行处理的通水工序中，为了较大地取得通水容量，需要增大在通水工序中使用的流路的口径，但伴随于此，各阀所需的空间不同，因此需要进行考虑了该情况的阀的配置。
而且，在上述专利文献2所记载的阀中，需要膜片状的受压体，该受压体的安装需要劳力和时间。因此，在阀的结构、组装及维护上存在改善的余地。
本发明要解决的课题在于提供一种容易取得各工序中的流路且能够较大地取得通水容量的流路控制阀。另外，本发明的课题还在于提供一种结构简单且组装、维护也容易的流路控制阀。
用于解决课题的方案
本发明中，第一方案涉及流路控制阀，其与收容离子交换树脂床的压力箱和积存所述离子交换树脂床的再生剂的再生剂箱连接，其特征在于， 在形成有设定流路的阀壳体中设有多个阀，在所述阀壳体的上部沿左右方向设有对所述各阀进行操作的凸轮轴，以所述凸轮轴为界，所述多个阀前后分为第一阀组和第二阀组地配置，在所述第一阀组中左右排列地配置有：在从原水入口向所述压力箱的第一通水路上设置的第一通水阀；在从所述压力箱向处理水出口的第二通水路上设置的第二通水阀；以及在将所述第一通水路和所述第二通水路连接的旁通路上设置的旁通阀，其中，在供所述离子交换树脂床的再生剂通过的再生剂路上设置的再生阀包含于所述第一阀组或所述第二阀组中的任一组，在所述第二阀组中左右排列地配置有未包含于所述第一阀组的其余的阀。
根据第一方案，以凸轮轴为界而分为第一阀组和第二阀组，在第一阀组中配置第一通水阀、第二通水阀及旁通阀这样的通水系统的阀，在第二阀组中配置除此以外的再生系统的阀，并且，再生阀包含于任一个阀组。通过将通水系统和再生系统分开，从而容易取得各工序中的流路。另外，能够增大通水系统的口径而较大地取得通水容量。
第二方案在第一方案的基础上，其特征在于，所述压力箱具备上部通水口、下部通水口及中央通水口，所述阀壳体除了具备所述原水入口、所述处理水出口及排水口之外，还具备与所述再生剂箱连接的再生剂口，在所述阀壳体中设有从所述再生剂箱吸引再生剂的喷射器，所述喷射器的出口侧的流路分支为向所述上部通水口的第一再生路和向所述下部通水口的第二再生路，所述流路控制阀具备：在从所述原水入口向所述上部通水口的所述第一通水路上设置的所述第一通水阀；在从所述下部通水口向所述处理水出口的所述第二通水路上设置的所述第二通水阀；将比所述第一通水阀靠所述原水入口侧的所述第一通水路和比所述第二通水阀靠所述处理水出口侧的所述第二通水路连接的所述旁通路上设置的所述旁通阀；在从所述上部通水口向所述排水口的反洗排水路上设置的反洗排水阀；在从所述下部通水口向所述排水口的清洗排水路上设置的清洗排水阀；在从所述中央通水口向所述排水口的再生排水路上设置的再生排水阀；在从所述再生剂口向所述喷射器的吸引口的再生剂路上设置的所述再生阀；以及在所述第二再生路上设置的分配阀，其中，所述第一阀组具备所述第一通水阀、所述第二通水阀及所述旁通阀，所述第二阀组具备所述反洗排水阀、 所述清洗排水阀、所述再生排水阀、所述分配阀，所述再生阀包含于所述第一阀组或所述第二阀组中的任一组。
根据第二方案，压力箱具备上部通水口、下部通水口及中央通水口，因此能够实现从上部通水口和下部通水口供给再生剂并将结束离子交换的再生排水从中央通水口排出这样的分流再生(split-flow regeneration)。另外，在第一阀组中配置第一通水阀、第二通水阀及旁通阀这样的通水系统的阀，在第二阀组中配置反洗排水阀、清洗排水阀、再生排水阀及分配阀这样的再生系统的阀，并且，再生阀包含于任一个阀组。通过将通水系统和再生系统分开，从而容易取得各工序中的流路。另外，第一阀组的阀数比第二阀组的阀数少，因此即便使用比较的大的口径的阀作为通水阀或旁通阀，流路控制阀的整体的收纳性也良好。由此，能够增大通水系统的口径而较大地取得通水容量。
第三方案在第二方案的基础上，其特征在于，作为所述第一阀组及所述第二阀组中的各阀的配置，所述旁通阀配置在所述第一通水阀与所述第二通水阀之间，所述反洗排水阀与所述清洗排水阀相邻配置，且与它们相邻地配置所述再生排水阀，所述再生阀和所述分配阀以相邻或面对的方式配置，所述原水入口及所述处理水出口设置在所述第一阀组侧，所述排水口设置在所述第二阀组侧。
根据第三方案，通过在第一通水阀与第二通水阀之间配置旁通阀，从而在第一通水路与第二通水路之间容易取得旁通路。并且，通过将原水入口及处理水出口设置在第一阀组侧，由此能够使通水系统完全集中。另外，通过使反洗排水阀、清洗排水阀及再生排水阀集中，从而容易取得排水系统的流路。并且，通过将排水口设置在第二阀组侧，由此能够使再生系统完全集中。而且，通过使再生阀和分配阀集中，从而也容易取得再生剂的流路。
第四方案在第一～第三方案中的任一方案的基础上，其特征在于，所述各阀在形成于所述阀壳体的阀收容孔中设置有能够进退的阀活塞，在所述阀收容孔中，在沿其轴向分离的位置形成有成为流体相对于该阀收容孔进行出入的出入口的第一开口和第二开口，并且在所述第一开口和第二开口之间设有阀座部，在所述阀活塞上，在沿其轴向分离的位置设有第一密 封件和第二密封件，使所述第一密封件与所述阀座部抵接，来将前端侧的所述第一开口与基端侧的所述第二开口的连通切断，在该状态下，所述第二密封件在所述阀收容孔的基端部形成腔室，该腔室经由所述阀活塞的连通孔而与所述第一开口连通。
根据第四方案，在闭阀状态下，在阀收容孔的基端部形成有腔室，该腔室经由阀活塞的连通孔而与前端侧的第一开口连通。由此，能够使作用于阀活塞的开阀方向和闭阀方向的流体压力的一部分或全部平衡。
第五方案在第四方案的基础上，其特征在于，所述阀收容孔以向所述阀壳体的前后方向外侧开口的方式水平设置，并且在其周侧壁下部设有所述第一开口和所述第二开口，所述阀收容孔依次被装入阀框架、所述阀活塞及弹簧，且通过能够装拆的阀盖将开口部密封，所述阀框架为在周侧壁形成有开口的大致筒状，仅经由其内孔而使所述第一开口和所述第二开口连通，在轴向中途部设有圆环状的阀座部，且在前端部以水密状态设有能够进退的阀轴，所述阀活塞由所述弹簧向前端侧施力，另一方面，所述阀活塞能够克服该作用力而由所述阀轴向基端侧压回，所述阀轴通过在所述凸轮轴上设置的凸轮进行进退操作。
根据第五方案，阀收容孔以向阀壳体的前后方向外侧开口的方式水平设置，并且在其周侧壁下部设有第一开口和第二开口，因此在阀壳体的上部且在前后的阀组之间能够配置凸轮及凸轮轴。另外，在阀收容孔中依次装入阀框架、阀活塞及弹簧，并通过阀盖将开口部密封，因此组装及维护容易。另外，在阀收容孔中设置阀框架，并在该阀框架中设置能够进退的阀活塞，因此能够减少阀活塞的滑动面积。并且，在阀框架的周侧壁形成有开口，因此能够确保通水流路而减少压力损失。
第六方案在第四方案的基础上，其特征在于，所述阀收容孔以向所述阀壳体的上方开口的方式垂直设置，并且在比所述阀座部靠下方的周侧壁或下壁形成有所述第一开口，而在比所述阀座部靠上方的周侧壁形成有所述第二开口，所述阀收容孔被装入所述阀活塞，且通过能够装拆的阀盖将开口部密封，所述阀活塞的上端部以水密状态通过该阀盖，所述阀活塞在下端部设有所述第一密封件，而在上下方向中途部设有所述第二密封件，该第二密封件在所述阀盖的筒部中进行滑动，所述阀活塞通过在所述凸轮 轴上设置的凸轮进行进退操作。
根据第六方案，阀收容孔以向阀壳体的上方开口的方式垂直设置，并且在其周侧壁或下壁设有第一开口和第二开口，因此在阀壳体的上部且在前后的阀组之间能够配置凸轮及凸轮轴。另外，在阀收容孔中装入阀活塞，并通过阀盖将开口部密封，因此组装及维护容易。而且，第二密封件在阀盖的筒部中进行滑动，因此在阀收容孔的基端部容易且可靠地形成腔室。
第七方案在第六方案的基础上，其特征在于，在所述阀壳体的上部，且在所述凸轮轴的前后设有与所述凸轮轴平行的杆轴，在所述各杆轴上设有能够摆动的多个杆，所述各杆的一端部保持于所述阀活塞的上端部，而另一端部与所述凸轮的侧面的销槽卡合，从而对应于该销槽的形状而使所述一端部上下移动。
根据第七方案，阀活塞由杆为了开阀而拉起或者为了闭阀而压入。由此，不需要闭阀用的弹簧。
而且，第八方案在第四方案的基础上，其特征在于，所述阀壳体具备从所述再生剂箱吸引再生剂的喷射器，该喷射器具备喷射器主体和朝向该喷射器主体的喷嘴，在向所述喷嘴供水的供水路上设有过滤器及定流量阀，形成于所述阀壳体的喷射器收容孔被装入所述喷射器主体、所述喷嘴、所述过滤器及所述定流量阀，并通过能够装拆的盖材将开口部密封。
根据第八方案，在喷射器收容孔中装入喷射器主体、喷嘴、过滤器及定流量阀，并通过盖材将开口部密封，因此再生剂导入机构的组装及维护容易。
发明效果
根据本发明的流路控制阀，容易取得各工序中的流路，并且能够较大地取得通水容量。而且，结构简单且组装、维护也容易。
附图说明
图1是表示具备本发明的流路控制阀的实施例1的离子交换装置的一例的简图。
图2是依次表示实施例1的离子交换装置的运转工序且同时表示运转工序的各工序中的各阀的开闭状态的简图。
图3是实施例1的流路控制阀的简要立体图。
图4是实施例1的流路控制阀的第一阀组的阀的分解立体图。
图5是实施例1的流路控制阀的第一阀组的阀的组装状态的简要纵向剖视图，表示闭阀状态。
图6是实施例1的流路控制阀的第一阀组的阀的组装状态的简要纵向剖视图，表示开阀状态。
图7是实施例1的流路控制阀的第二阀组的阀的分解立体图，表示从阀壳体的后方观察到的状态。
图8是实施例1的流路控制阀的喷射器和其周边部件的分解立体图。
图9是实施例1的流路控制阀的喷射器和其周边部件的组装状态的简要纵向剖视图，将再生阀一起表示。
图10是表示具备本发明的流路控制阀的实施例2的离子交换装置的一例的简图。
图11是实施例2的流路控制阀的简要立体图。
图12是实施例2的流路控制阀的第一阀组及第二阀组的阀的分解立体图，表示从阀壳体的后方观察到的状态。
图13是实施例2的流路控制阀的左侧面观察下的简要纵向剖视图，表示第一阀组的第二通水阀和第二阀组的再生排水阀，表示通水工序。
图14是实施例2的流路控制阀的左侧面观察下的简要纵向剖视图，表示第一阀组的第二通水阀和第二阀组的再生排水阀，表示再生工序及压出工序。
图15是实施例2的流路控制阀的右侧面观察下的简要纵向剖视图，表示第一阀组的再生阀和第二阀组的分配阀，表示再生工序。
图16是实施例2的流路控制阀的将喷射器和其周边部件之外的一部分的齿轮卸下后的状态的分解立体图。
图17是实施例2的流路控制阀的喷射器主体的部件图，表示其纵向剖视图和X-X剖视图。
图18是实施例2的流路控制阀的喷嘴的部件图，表示其纵向剖视图和右侧视图。
图19是表示使树脂成形部件的塑料和密封环的橡胶进行分子间结合 的一例的简要剖视图。
图20是表示使树脂成形部件的塑料和密封环的橡胶进行分子间结合的一例的简要剖视图。
图21是表示使树脂成形部件的塑料和密封环的橡胶进行分子间结合的一例的简要剖视图。
图22是表示使树脂成形部件的塑料和密封环的橡胶进行分子间结合的一例的简要剖视图。
图23是表示使树脂成形部件的塑料和密封环的橡胶进行分子间结合的一例的简要剖视图。
图24是表示使树脂成形部件的塑料和密封环的橡胶进行分子间结合的一例的简要剖视图。
具体实施方式
以下，基于附图，对本发明的具体的实施例进行详细说明。
实施例1
图1是表示具备本发明的流路控制阀1的实施例1的离子交换装置2的一例的简图。本实施例的离子交换装置2是使用阳离子交换树脂来除去原水中的硬度成分的硬水软化装置。在该情况下，离子交换树脂床的再生剂为盐水(氯化钠水溶液)。
以下，首先，依次说明离子交换装置2的整体结构和运转方法，然后，说明本实施例的流路控制阀1的具体的结构。
《离子交换装置2的整体结构》
离子交换装置2除了具备流路控制阀1之外，还具备压力箱3及再生剂箱4。
流路控制阀1在形成有设定的流路的阀壳体中设有多个阀6～13。压力箱3是有底圆筒状的中空容器，收容由阳离子交换树脂珠构成的离子交换树脂床。再生剂箱4积存压力箱3内的离子交换树脂床的再生剂。
流路控制阀1安装在压力箱3的上部。由此，压力箱3的上部开口由流路控制阀1的阀壳体5关闭。第一通水路14、第二通水路15及再生排水路16的各端部在阀壳体5的下部向与压力箱3的上部开口对应的位置 开口。
第一通水路14向压力箱3内的上部通水口17开口。第二通水路15经由内管18而向压力箱3内的下部通水口19开口。再生排水路16经由外管20而向压力箱3内的中央通水口21开口。
内管18和外管20在阀壳体5上保持上端部，从阀壳体5向下方延伸出并插入到压力箱3内。此时，成为在外管20的中空孔中插入有内管18的双重管结构。另外，内管18延伸至压力箱3的下部，外管20延伸至压力箱3的上下方向中央部。并且，在内管18的下部设有下部通水口19，在外管20的下部设有中央通水口21。
在流路控制阀1的阀壳体5中设有将来自原水入口22的原水向上部通水口17输送的第一通水路14和将来自下部通水口19的处理水(在此，为软水)向处理水出口23输送的第二通水路15。在第一通水路14上设有第一通水阀6，在第二通水路15上设有第二通水阀7。
比第一通水阀6靠原水入口22侧的第一通水路14和比第二通水阀7靠处理水出口23侧的第二通水路15由旁通路24连接。在该旁通路24上设有旁通阀8。
在上部通水口17上还连接有通向排水口25的反洗排水路26，在该反洗排水路26上设有反洗排水阀9。在图1中，将第一通水路14和反洗排水路26在压力箱3侧作为共用管路而示出。
在下部通水口19上还连接有通向排水口25的清洗排水路27，在该清洗排水路27上设有清洗排水阀10。在图1中，将第二通水路15和清洗排水路27在压力箱3侧作为共用管路而示出。需要说明的是，反洗排水路26及清洗排水路27的下游经由定流量阀(橡胶孔口)28而向排水口25开口。
在中央通水口21上连接有通向排水口25的再生排水路16，在该再生排水路16上设有再生排水阀11。反洗排水路26、清洗排水路27及再生排水路16的下游被汇集而向排水口25开口。
在阀壳体5上还设有将来自驱动水入口29的驱动水(原水)向喷射器30输送的驱动水路31。在驱动水路31上，从驱动水入口29依次设有过滤器32、定流量阀(橡胶孔口)33及喷射器30。需要说明的是，向原 水入口22供给的原水和向驱动水入口29供给的驱动水可以将来自同一供水源的水分支而使用。或者，还可以使原水入口22和驱动水入口29统一而在阀壳体5内分支成第一通水路14和驱动水路31。
喷射器30虽然详细情况在后文叙述(图8、图9)，但具备喷射器主体34和喷嘴35，喷射器主体34具备喉部36和扩散部37。通过使驱动水从喷嘴35向喷射器主体34的前端侧喷出，由此从喷射器主体34的吸引口38吸引再生剂，并将其与驱动水混合而喷出。即，向喷嘴35供给来自驱动水路31的驱动水，并向喷射器主体的34吸引口38供给来自再生剂路39的再生剂。再生剂路39将阀壳体5的再生剂口40和喷射器主体34的吸引口38连接，且设有再生阀12。需要说明的是，在阀壳体5的再生剂口40上经由再生剂配管41而连接有再生剂箱4，在该再生剂配管41上设有再生剂流量计42。
在喷射器主体34的出口侧设有分支成两叉的第一再生路43和第二再生路44。第一再生路43经由第一孔口45而与上部通水口17连接。第二再生路44经由第二孔口46及分配阀13而与下部通水口19连接。需要说明的是，在图1中，将第一通水路14、反洗排水路26及第一再生路43在压力箱3侧作为共用管路而示出。另外，将第二通水路15、清洗排水路27及第二再生路44在压力箱3侧作为共用管路而示出。
《离子交换装置2的运转方法》
图2是依次表示本实施例的离子交换装置2的运转工序且同时表示运转工序的各工序中的各阀6～13的开闭状态的简图。在该图中，各阀6～13用网格部表示打开状态，用单色无图案部表示关闭状态。在各工序的转变时，各阀6～13可以逐渐关闭或逐渐打开。
离子交换装置2既可以单独使用，也可以使用两台。在后者的情况下，在第一离子交换装置2的原水入口22上连接从供水源起的原水供给路，在第二离子交换装置2的处理水出口23上连接通向处理水使用设备的处理水供给路，且将第一离子交换装置2的处理水出口23和第二离子交换装置2的原水入口22通过旁通供给路连接即可。在该情况下，能够在通过一方的离子交换装置2对原水进行处理的过程中，通过另一方的离子交换装置2实现离子交换树脂床的再生。
离子交换装置2依次执行通水工序、再生待机工序、反洗工序、再生工序、压出工序、清洗工序、补水工序及通水待机工序。上述的各工序通过如图2所示那样控制前述的各阀6～13的开闭来进行。
在通水工序中，原水从原水入口22经由第一通水路14而向压力箱3的上部通水口17供给。该水从压力箱3的上部向下部通过离子交换树脂床而成为处理水(在此为软水)。该处理水从压力箱3的下部通水口19经由内管18及第二通水路15而向处理水出口23导出。
再生待机工序是向反洗工序的待机工序，另外，通水待机工序是向通水工序的待机工序。在再生待机工序以后的各工序中，原水经由旁通路24而向第二离子交换装置2输送。
在反洗工序中，原水从原水入口22经由旁通路24、第二通水路15及内管18而向压力箱3的下部通水口19供给。该水从压力箱3的下部向上部边展开边通过离子交换树脂床。该排水从压力箱3的上部通水口17经由反洗排水路26而向排水口25导出。
在再生工序中，驱动水(原水)从驱动水入口29经由驱动水路31而向喷射器30供给。在喷射器30中，当从喷嘴35喷出水时，再生剂箱4内的再生剂经由再生剂配管41及再生剂路39而被向喷射器30的吸引口38吸引，与驱动水混合而喷出。该再生剂经由第一再生路43而向压力箱3的上部通水口17供给，并经由第二再生路44及内管18而向压力箱3的下部通水口19供给。来自压力箱3的上部通水口17和下部通水口19的再生剂朝向压力箱3的上下方向中央部流通，使离子交换树脂床再生。该排水从压力箱3的中央通水口21经由外管20及再生排水路16而向排水口25导出。根据这样的分流再生，能够维持高的再生效率，且能够稳定地实现离子交换树脂床的再生。
在压出工序中，使再生剂向喷射器30的吸引口38的供给停止这一点与再生工序不同，除此以外与再生工序相同。在再生工序后，残留在压力箱3内的再生剂通过压出工序而排出。
在清洗工序中，原水从原水入口22经由第一通水路14而向压力箱3的上部通水口17供给。该水从压力箱3的上部向下部通过离子交换树脂床，来进行离子交换树脂床的洗涤。该排水从压力箱3的下部通水口19 经由内管18及清洗排水路27而向排水口25导出。
在补水工序中，原水从驱动水入口29经由驱动水路31而向喷射器30供给。该水从喷射器30的吸引口38经由再生剂路39及再生剂配管41而向再生剂箱4供给。这样，能够以备于下次的再生工序而向再生剂箱4供给水。
《流路控制阀1的具体的结构》
以下，说明本实施例的流路控制阀1的具体的结构。
图3是本实施例的流路控制阀1的简要立体图。流路控制阀1在形成有所述各流路14、15、16、24、26、27、31、39、43、44的阀壳体5中设有所述各阀6～13、喷射器30等。即，在阀壳体5中，以形成图1所示的回路的方式形成各流路14、15、16、24、26、27、31、39、43、44，并且设有所述各阀6～13、喷射器30等。
各阀6～13通过凸轮47进行开闭操作，而使该凸轮47旋转的凸轮轴48沿着左右方向而设置在阀壳体5的上部的前后方向中央部。并且，以该凸轮轴48为界，各阀6～13前后分为第一阀组49和第二阀组50地配置。此时，再生阀12可以包含于第一阀组49或第二阀组50中的任一组，在本实施例中包含于第二阀组50。
第一阀组49具备第一通水阀6、第二通水阀7及旁通阀8。此时，旁通阀8可以配置在第一通水阀6与第二通水阀7之间。在图3中，第一阀组49配置在阀壳体5的前方，从左侧依次左右排列地配置有第一通水阀6、旁通阀8及第二通水阀7。另外，在第一通水阀6的左侧相邻的位置设有喷射器收容部51。
第二阀组50具备反洗排水阀9、清洗排水阀10、再生排水阀11、分配阀13及再生阀12。此时，可以将反洗排水阀9和清洗排水阀10相邻配置，且与它们相邻地配置再生排水阀11。另外，也可以将再生阀12和分配阀13相邻配置。在图3中，第二阀组50从左侧依次左右排列地配置有再生阀12、分配阀13、再生排水阀11、反洗排水阀9及清洗排水阀10。
作为流体的出入口，如前述那样，在阀壳体5上设有原水入口22、处理水出口23、排水口25、驱动水入口29及再生剂口40。
优选原水入口22及处理水出口23设置在第一阀组49侧。在本实施 例中，原水入口22设置在第一通水阀6的下部，处理水出口23设置在第二通水阀7的下部。更具体而言，构成第一通水路14的端部的管在第一通水阀6的下部向前方延伸出而设置，其前端开口成为原水入口22。另外，构成第二通水路15的端部的管在第二通水阀7的下部向前方延伸出而设置，其前端开口成为处理水出口23。
优选排水口25设置在第二阀组50侧。在本实施例中，排水口25设置在再生排水阀11、反洗排水阀9及清洗排水阀10的下部。更具体而言，将再生排水路16、反洗排水路26及清洗排水路27的端部汇集的管从上述阀9～11的下部附近向右侧延伸出而设置，其右端开口成为排水口25。
优选驱动水入口29与喷射器30接近设置。在本实施例中，驱动水入口29设置在喷射器收容部51的上部。更具体而言，构成驱动水路31的端部的管在喷射器收容部51的上部向上方延伸出而设置，其端部开口成为驱动水入口29。
优选再生剂口40与再生阀12接近设置。在本实施例中，再生剂口40设置再生阀12的下部(图9)。更具体而言，在再生阀12的下部设有再生剂口40，在该再生剂口40中设有再生剂流量计42。
图4是第一阀组49的阀的分解立体图。在此，示出第二通水阀7，但对于第一通水阀6及旁通阀8也同样。另外，图5及图6是第一阀组49的阀(7)的组装状态的简要纵向剖视图，图5表示闭阀状态，图6表示开阀状态。而且，图7是第二阀组50的阀的分解立体图，表示从阀壳体5的后方观察到的状态。在此，示出再生阀12，但对于分配阀13、再生排水阀11、反洗排水阀9及清洗排水阀10也同样。需要说明的是，在图9中示出再生阀12的组装状态的纵截面。
第一阀组49及第二阀组50的各阀6～13在形成于阀壳体5的阀收容孔52(52A)中设有能够进退的阀活塞53(53A)。阀收容孔52(52A)以向阀壳体5的前后方向外侧开口的方式水平设置。具体而言，构成第一阀组49的各阀6～8的阀收容孔52以向前方开口的方式设置，构成第二阀组50的各阀9～13的阀收容孔52A以向后方开口的方式设置。
构成第一阀组49的各阀(第一通水阀6、第二通水阀7及旁通阀8)彼此为同一结构。具体而言，以下，基于图4～图6进行说明。需要说明 的是，阀收容孔52如前述那样向阀壳体5的前后方向外侧开口，但将其开口部侧称为基端侧，将其相反侧称为前端侧。
阀收容孔52是前端部尖细地形成的圆形孔，具备前端侧的圆锥台状部54和基端侧的圆筒状部55。在阀收容孔52中，在沿其轴向分离的位置形成有成为流体相对于该阀收容孔52的出入口的第一开口56和第二开口57。第一开口56设置在圆锥台状部54的周侧壁的下部，第二开口57设置在圆筒状部55的周侧壁的下部。
参照图1，第一通水阀6的第一开口56与上部通水口17连通，第二开口57与原水入口22连通。第二通水阀7的第一开口56与下部通水口19连通，第二开口57与处理水出口23连通。旁通阀8的第一开口56与处理水出口23连通，第二开口57与原水入口22连通。
在阀收容孔52中安装有阀框架58，在该阀框架58中设有能够进退的阀活塞53。阀框架58为前端部尖细地形成的大致圆筒状，与阀收容孔52的形状大致对应而形成。具体而言，阀框架58具备前端侧的圆锥台状部59和基端侧的圆筒状部60。在圆锥台状部59的前端部，向前端侧突出且向前端侧开口而形成有小圆筒部61。在小圆筒部61的基端部形成有凸边部62，并且向基端侧突出而形成有短筒63。
在阀框架58的圆锥台状部59及圆筒状部60的周侧壁较大地形成有开口64、65。由此，阀框架58呈框状地残留有圆锥台状部59和圆筒状部60。即，成为如下的形状：圆锥台状部59与圆筒状部60的连接部、圆锥台状部59的前端部以及圆筒状部60的基端部被呈圆环状地残留，且它们通过多个肋相互连接。
将圆锥台状部59与圆筒状部60连接的圆环状部66形成为其基端侧内周面随着向前端侧前进而缩径的倾斜面，该倾斜面作为阀座部67而发挥功能。在圆环状部66的外周部形成有圆环状槽，且装配有O形密封圈68。另外，在小圆筒部61的基端部的外周部也形成有圆环状槽，且装配有O形密封圈69。
在小圆筒部61及短筒63中沿着阀框架58的轴线而设有能够进退的阀轴70。通过设置在短筒63内的截面大致V字状的环状密封件71，将阀轴70与阀框架58的间隙密封。
在阀轴70的前端部设有辊引导件72，在该辊引导件72上保持有旋转自如的辊73。辊引导件72嵌入阀框架58的小圆筒部61。小圆筒部61的内孔和辊引导件72形成为规定的外形，因此辊引导件72能够沿着阀框架58的轴线相对于小圆筒部61进退，但辊引导件72相对于小圆筒部61设置成不能相对旋转。
阀框架58嵌入阀收容孔52。在阀收容孔52的前端部形成有贯通孔74，阀框架58的小圆筒部61嵌入该贯通孔74。此时，以使小圆筒部61的凸边部62与贯通孔74的周围的壁面抵接的方式嵌入。并且，通过小圆筒部61的基端部的O形密封圈69来将小圆筒部61与阀壳体5的间隙密封。另外，通过圆环状部66的O形密封圈68来将圆环状部66与阀壳体5的间隙密封。由此，仅经由阀框架58的内孔将第一开口56和第二开口57连通。
在阀框架58的内孔中设有能够进退的阀活塞53。阀活塞53为圆筒状，在前端部形成有端壁75。在该端壁75形成有多个连通孔76。上述连通孔76沿阀活塞53的周向等间隔地设置，分别沿阀活塞53的轴向将端壁75贯通而形成。
在阀活塞53上，在沿其轴向分离的位置设有第一密封件77和第二密封件78。第一密封件77为圆环状，设置在阀活塞53的前端部。具体而言，第一密封件77装配在阀活塞53的前端面，由圆板状的压板79固定。压板79通过螺钉(图示省略)而固定于端壁75，该压板79比第一密封件77的内径大，且比第一密封件77的外径小。因此，在安装了压板79的状态下，第一密封件77在压板79的外周部露出。另一方面，第二密封件78为截面X字形状的圆环状的X形密封环，装配于在阀活塞53的基端部的外周面形成的圆环状槽。
在压板79上与所述连通孔76对应而形成有贯通孔80。另外，在压板79的中央形成有孔，阀活塞53的突出前端部81在该孔中通过。轴承孔仅向前端侧开口而形成在阀活塞53的突出前端部81，且阀轴70的端部嵌入该轴承孔。
在阀收容孔52中依次装入阀框架58、阀活塞53及弹簧82，并通过阀盖83将开口部密封。此时，阀盖83能够装拆地螺入而安装于阀收容孔 52的基端部。
在本实施例中，阀盖83通过将盖主体84和筒材85组合而构成。筒材85为阶梯圆筒状，前端侧的小径部86形成为与阀框架58的圆筒状部60的内径对应的外径，基端侧的大径部87形成为与阀收容孔52的圆筒状部55的内径对应的外径。因此，筒材85的前端侧的小径部86嵌入阀框架58的基端部，基端侧的大径部87嵌入阀收容孔52的基端部。此时，在阀框架58的基端部与筒材85的阶梯部之间配置有O形密封圈88，来将阀框架58与筒材85及阀壳体5的间隙密封。
在筒材85的中空孔内，在轴向中途部形成有隔壁89，来将中空孔关闭。在隔壁89的中央部向前端侧突出而设有筒状的弹簧承受部90。弹簧82的基端部嵌入弹簧承受部90，前端部嵌入阀活塞53的内孔。
在阀收容孔52中装入了阀框架58、阀活塞53、弹簧82及筒材85的状态下，在阀收容孔52的基端部安装盖主体84。即，阀收容孔52的圆筒状部55的基端部的外周面成为螺纹部91，另一方面，盖主体84为仅向前端侧开口的大致筒状，且在内周面形成有螺纹孔92。因此，在阀收容孔52的螺纹部91能够可装拆地安装盖主体84。在将盖主体84安装于阀收容孔52的基端部时，阀壳体5与阀盖83的间隙由O形密封圈93密封。
需要说明的是，为了提高强度，阀盖83使盖主体84和筒材85分体构成，但在阀收容孔的口径小的情况下，也可以将两者一体形成。后述的第二阀组50的各阀9～13使盖主体84和筒材85一体形成。
在阀收容孔52中装入了阀框架58、阀活塞53及弹簧82等的状态下，如前述那样，第一开口56和第二开口57仅经由阀框架58的内孔而连通。另外，阀活塞53在弹簧82的作用力的作用下被向前端侧施力。并且，如图5所示，在阀活塞53的第一密封件77压紧于阀框架58的阀座部67的状态下，第一开口56与第二开口57的连通被切断。相反，如图6所示，当克服弹簧82的作用力而将阀轴70向基端侧压入，来将阀活塞53向基端侧压回时，可确保第一开口56与第二开口57的连通。
阀活塞53的基端部嵌入阀盖83的筒部(在本实施例中为筒材85)，且在筒材85内滑动。在阀活塞53与阀盖83的筒材85之间形成有腔室 94。该腔室94经由阀活塞53的连通孔76而与第一开口56侧连通。因此，在闭阀状态下，腔室94经由阀活塞53的连通孔76而与前端侧的第一开口56连通，使作用于阀活塞53的开阀方向和闭阀方向的流体压力的一部分或全部平衡。由此，即使在将第一开口56作为流体入口侧(高压侧)使用的情况下，也不需要增大弹簧82的作用力，能够减少开阀所需的驱动力。
构成第二阀组50的各阀(再生阀12、分配阀13、再生排水阀11、反洗排水阀9及清洗排水阀10)比构成第一阀组49的各阀6～8小，但与构成第一阀组49的各阀6～8基本上为同样的结构(图7、图9)。因此，以下，以两者的不同点为中心进行说明，并在对应的部位标注同一符号而进行说明。但是，为了能够将第一阀组49的各阀6～8的结构和第二阀组50的各阀9～13的结构大致区别开，在后者的结构上标注尾标“A”。例如，将第一阀组49的阀活塞表示为“阀活塞53”，但将第二阀组50的阀活塞表示为“阀活塞53A”。
构成第二阀组50的各阀的阀收容孔52A向后方开口而形成。因此，各阀收容孔52A在前方配置有圆锥台状部54A，在后方配置有圆筒状部55A。另外，在圆锥台状部54A的下部形成有第一开口56A，在圆筒状部55A的下部形成有第二开口57A。
参照图1，再生阀12的第一开口56A与喷射器30的吸引口38连通，第二开口57A与再生剂口40连通。分配阀13的第一开口56A与喷射器30的出口连通，第二开口57A与下部通水口19连通。再生排水阀11的第一开口56A与中央通水口21连通，第二开口57A与排水口25连通。反洗排水阀9的第一开口56A与上部通水口17连通，第二开口57A与排水口25连通。清洗排水阀10的第一开口56A与下部通水口19连通，第二开口57A与排水口25连通。
在第一阀组49的情况下，阀盖83由盖主体84和筒材85构成，但在第二阀组50的情况下，阀盖83A将盖主体84和筒材85一体形成。即，如图9所示，在筒部85A的基端部，成为将阀盖83A预先固定于筒部85A的一个部件。
此外，在阀盖83A、阀活塞53A的设计等中，虽然第一阀组49与第 二阀组50的各阀存在少许差异，但没有本质上的差异，因此省略说明。
图8是喷射器30和其周边部件的分解立体图。另外，图9是喷射器30和其周边部件的组装状态的简要纵向剖视图，将再生阀12一并示出。
喷射器收容部51与第一通水阀6相邻设置，具备与第一通水阀6的阀收容孔52平行地向阀壳体5的前后方向外侧开口的喷射器收容孔95。在喷射器收容孔95中依次装入有喷射器主体34、喷嘴35、定流量阀33及过滤器32，并通过盖材98将开口部密封。此时，盖材98能够装拆地螺入而安装于喷射器收容孔95的基端部。
喷射器主体34具备：向基端侧开口的第一圆筒部99；从该第一圆筒部99的前端壁的中央部随着向前端侧前进而扩径的扩散部37；以及从该扩散部37的前端部向前端侧延伸出的第二圆筒部100。在第一圆筒部99的周侧壁形成有吸引口38(图8)，另一方面，在前端壁的中央形成有由沿着轴向的小孔构成的喉部36，该喉部36使第一圆筒部99和扩散部37连通。
喷嘴35呈前端部形成为尖细的圆锥状的筒状，在基端部具备圆筒状部101，且在前端部具备圆锥状部102。在圆锥状部102的前端部形成有喷嘴孔103。定流量阀33和过滤器32的前端部嵌入圆筒状部101的中空孔。
定流量阀33是在圆板的中央部形成有贯通孔的橡胶孔口。另一方面，过滤器32为圆筒状，在周侧壁形成有多个狭缝104。
喷射器收容孔95向基端侧开口，依次装入有喷射器主体34、喷嘴35、定流量阀33、过滤器32，且通过盖材98将开口部密封。此时，喷射器主体34的第二圆筒部100与阀壳体5的喷射器收容孔95的间隙由O形密封圈105密封。另外，喷射器主体34与喷嘴35的间隙、以及它们与喷射器收容孔95的间隙由O形密封圈106密封。而且，在喷射器收容孔95的基端部，通过O形密封圈107将阀壳体5与盖材98的间隙密封。
在喷射器收容孔95中装入有喷射器30(34、35)等的状态下，如图9所示，驱动水路31向与过滤器32对应的位置开口，从再生阀12起的再生剂路39向与喷射器主体34的吸引口38对应的位置开口。而且，如在图1中说明的那样，在喷射器主体34的前端部分支而设有第一再生路 43和第二再生路44。
由于是这样的结构，因此在再生工序中，当从驱动水入口29供给水时，该水从过滤器32的外周向内侧进入，并从喷嘴35向喷射器30的前端侧喷出。伴随于此，再生剂被从再生剂口40向吸引口38引入，且再生剂与驱动水的混合水被从喷射器30喷出。然后，该混合水向第一再生路43及第二再生路44分支而向压力箱3供给。
第一阀组49及第二阀组50的各阀6～13通过凸轮47来对开闭进行操作。如图3所示，在第一阀组49与第二阀组50之间沿左右方向而设有凸轮轴48，在该凸轮轴48上与所述各阀6～13对应而设有凸轮47。
凸轮47的外周面成为向设置于阀轴70(70A)的辊73(73A)抵接的抵接部。辊73(73A)的旋转轴沿左右方向配置，辊73(73A)的外周面与凸轮47的外周面抵接。另外，辊73(73A)由弹簧82(82A)向凸轮47的外周面施力。因此，当凸轮47旋转时，辊73(73A)进行旋转，且同时阀轴70(70A)相对于阀收容孔52(52A)进退。
若伴随凸轮轴48的旋转而凸轮47将阀轴70(70A)向阀壳体5的前后方向外侧压入，则阀活塞53(53A)从阀座部67(67A)离开而成为开阀状态(图6)。相反，若伴随凸轮轴48的旋转而解除阀轴70(70A)的所述压入，则在弹簧82(82A)的作用力的作用下，阀活塞53(53A)向阀壳体5的前后方向内侧移动，从而成为闭阀状态(图5)。
通过改变与各阀6～13对应的凸轮47的形状，从而能够控制成图2所示那样的开闭状态。凸轮47的旋转通过利用马达108使凸轮轴48旋转来进行。具体而言，当使马达108旋转时，其旋转力经由减速齿轮列109向凸轮轴48传递，从而能够使凸轮47旋转。需要说明的是，凸轮47按工序间歇性地旋转。
在构成减速齿轮列109且设置于凸轮轴48的端部的凸轮齿轮110的侧面，内筒111和外筒112呈短圆筒状地突出而形成为同心圆状。在内筒111上，在周向一个部位形成有原点检测用的切口113，在外筒112上，与各工序位置对应而形成有工序检测用的切口114。并且，内筒111及外筒112的各切口113、114能够通过光电断路器那样的光电传感器(图示省略)读取。因此，能够通过传感器确认凸轮47的原点位置、当前位置 (换言之，是在执行哪个工序中)。另外，为了能够目视确认这样的工序位置，也可以在凸轮齿轮110的轴端设置工序位置的指示板(图示省略)。
根据本实施例，在第一阀组49中配置第一通水阀6、第二通水阀7及旁通阀8这样的通水系统的阀，在第二阀组50中配置再生阀12、分配阀13、再生排水阀11、反洗排水阀9及清洗排水阀10这样的再生系统的阀。通过将通水系统和再生系统分开，从而容易取得各工序中的流路。另外，第一阀组49的阀数比第二阀组50的阀数少，因此即便使用比较大的口径的阀作为通水阀6、7或旁通阀8，流路控制阀1的整体的收纳性也良好。由此，能够增大通水系统的口径而较大地取得通水容量。
另外，通过在第一通水阀6与第二通水阀7之间配置旁通阀8，从而容易在第一通水路14与第二通水路15之间取得旁通路24。并且，通过将原水入口22及处理水出口23设置在第一阀组49侧，由此能够使通水系统完全集中。
另一方面，通过使反洗排水阀9、清洗排水阀10及再生排水阀11集中，从而容易取得排水系统的流路。并且，通过将排水口25设置在第二阀组50侧，从而能够使再生系统完全集中。另外，通过使再生阀12和分配阀13集中，还容易取得再生剂的流路。
另外，各阀6～13在闭阀状态下，在阀收容孔52(52A)的基端部形成有腔室94(94A)，且该腔室94(94A)经由阀活塞53(53A)的连通孔76(76A)而与前端侧的第一开口56(56A)连通。由此，能够使作用于阀活塞53(53A)的开阀方向和闭阀方向的流体压力的一部分或全部平衡。
另外，在阀收容孔52(52A)中依次装入有阀框架58(58A)、阀活塞53(53A)及弹簧82(82A)，并通过阀盖83(83A)将开口部密封，因此组装及维护容易。并且，在阀收容孔52(52A)中设置阀框架58(58A)，且在该阀框架58(58A)中设置能够进退的阀活塞53(53A)，因此能够减少阀活塞53(53A)的滑动面积。并且，由于在阀框架58(58A)的周侧壁上形成有大的开口64(64A)、65(65A)，因此能够确保通水流路而降低压力损失。
而且，在喷射器收容孔95中装入有喷射器主体34、喷嘴35、定流量 阀33及过滤器32，且通过盖材98来将开口部密封，因此再生剂导入机构的组装及维护容易。
实施例2
图10是表示具备本发明的流路控制阀1的实施例2的离子交换装置2的一例的简图。另外，图11是本实施例2的流路控制阀1的简要立体图。
本实施例2的流路控制阀1比上述实施例1的流路控制阀小，且一部分结构不同，但基本上与上述实施例1同样。因此，以下，以两者的不同点为中心进行说明，在对应的部位标注同一符号而进行说明。
在本实施例2中，各阀6～13也以凸轮轴48为界，前后分为第一阀组49和第二阀组50地配置。此时，再生阀12可以包含于第一阀组49或第二阀组50中的任一组，但在本实施例中包含于第一阀组49。
第一阀组49具备第一通水阀6、第二通水阀7、旁通阀8及再生阀12。此时，旁通阀8可以配置在第一通水阀6与第二通水阀7之间。在图11中，第一阀组49配置在阀壳体5的前方，从左侧依次左右排列地配置有第二通水阀7、旁通阀8、第一通水阀6及再生阀12。
第二阀组50具备反洗排水阀9、清洗排水阀10、再生排水阀11及分配阀13。此时，可以将反洗排水阀9和清洗排水阀10相邻配置，且与它们相邻地配置再生排水阀11。在图11中，第二阀组50从左侧依次左右排列地配置有再生排水阀11、反洗排水阀9、清洗排水阀10及分配阀13。另外，第一阀组49的再生阀12和第二阀组50的分配阀13前后对置配置。
作为流体的出入口，如前述那样，在阀壳体5上设有原水入口22、处理水出口23、排水口25、驱动水入口29及再生剂口40。
优选原水入口22及处理水出口23设置在第一阀组49侧。在本实施例中，原水入口22向前方开口而设置在第一通水阀6与旁通阀8的中间部，处理水出口23向前方开口而设置在第二通水阀7与旁通阀8的中间部。更具体而言，第一通水路14的端部向前方延伸出而设置在阀壳体5的第一通水阀6与旁通阀8的中间部，该前端开口成为原水入口22。另外，第二通水路15的端部向前方延伸出而设置在阀壳体5的第二通水阀7与旁通阀8的中间部，该前端开口成为处理水出口23。
优选排水口25设置在第二阀组50侧。在本实施例中，排水口25设置在再生排水阀11的侧部(图12)。更具体而言，将再生排水路16、反洗排水路26及清洗排水路27的端部汇集的管从再生排水阀11的侧部延伸出而设置，其端部开口成为排水口25。
优选驱动水入口29与喷射器30接近设置。在本实施例中，在图11中，在阀壳体5的前后方向中央部的右侧下部收容有喷射器30，在阀壳体5的右侧面设有驱动水入口29。更具体而言，构成驱动水路31的端部的管在喷射器收容部51的侧部向右侧延伸出之后，向下方延伸出而设置，其端部开口成为驱动水入口29。
优选再生剂口40与再生阀12接近设置。在本实施例中，再生剂口40设置在再生阀12的前部。更具体而言，在再生阀12的前部设有再生剂口40，在该再生剂口40中设有再生剂流量计42(图15)。
图12是第一阀组49及第二阀组50的阀6～13的分解立体图，表示从阀壳体5的后方观察到的状态。在此，在第一阀组49中将第二通水阀7分解而示出，但对于第一通水阀6及旁通阀8也同样。另外，在第二阀组50中将再生排水阀11分解而示出，但对于反洗排水阀9、清洗排水阀10及分配阀13也同样，而且，对于第一阀组49的再生阀12也同样。即，在本实施例中，虽然再生阀12包含于第一阀组49，但其结构与第二阀组50的各阀9、10、11、13相同。
图13及图14是本实施例的流路控制阀1的左侧面观察下的简要纵向剖视图，示出第一阀组49的第二通水阀7和第二阀组50的再生排水阀11。在图13中示出通水工序，第二通水阀7为开阀状态，且再生排水阀11为闭阀状态。另外，在图14中，示出再生工序及压出工序，第二通水阀7为闭阀状态，且再生排水阀11为开阀状态。
图15是本实施例的流路控制阀1的右侧面观察下的简要纵向剖视图，示出第一阀组49的再生阀12和第二阀组50的分配阀13。在此，示出再生工序，再生阀12为开阀状态，且分配阀13也为开阀状态。需要说明的是，在图15中，将凸轮47和其销槽130的形状简化而示出，实际上有所不同。
第一阀组49及第二阀组50的各阀6～13在形成于阀壳体5的阀收容 孔52(52A)中设有能够进退的阀活塞53(53A)。阀收容孔52(52A)以向阀壳体5的上方开口的方式垂直设置。
在构成第一阀组49的各阀中，除了再生阀12之外的各阀(第一通水阀6、第二通水阀7及旁通阀8)为彼此相同的结构。具体而言，以下，基于图11～图14进行说明。需要说明的是，阀收容孔52如前述那样向阀壳体5的上方开口，但有时将其开口部侧(即上方)称为基端侧，并将其相反侧(即下方)称为前端侧。
阀收容孔52形成为阶梯孔，在上方配置有大径孔115且在下方配置有小径孔116。阀收容孔52的小径孔116内的上部作为阀座部67而发挥功能。但是，根据情况也可以利用阀收容孔52的阶梯部作为阀座部67。
在阀收容孔52的大径孔115的下部沿周向等间隔地设有多个肋117，各肋117从大径孔115的周侧壁向径向内侧突出，并且沿大径孔115的轴向形成。由此，阀活塞53的下端部由各肋117的向径向内侧突出的突出前端部引导而能够沿阀收容孔52的轴线移动。
在阀收容孔52中，在沿其轴向分离的位置形成有成为流体相对于该阀收容孔52的出入口的第一开口56和第二开口57。第一开口56设置在小径孔116的下方(周侧壁或下壁)，第二开口57设置在大径孔115的周侧壁。
参照图10，第一通水阀6的第一开口56与上部通水口17连通，第二开口57与原水入口22连通。第二通水阀7的第一开口56与下部通水口19连通，第二开口57与处理水出口23连通。旁通阀8的第一开口56与处理水出口23连通，第二开口57与原水入口22连通。
在阀收容孔52中设有能够进退的阀活塞53。阀活塞53形成为阶梯圆柱状，具备下方的大径部118和上方的小径部119。大径部118的轴向两端部还成为大径的扩径部120、121，在它们的外周部形成有圆环状槽。并且，在下方的圆环状槽中设有第一密封件77，在上方的圆环状槽中设有第二密封件78。各密封件77、78例如是截面X字形状的圆环状的X形密封环。
阀活塞53的下方的扩径部121装配有第一密封件77，该扩径部121在阀收容孔52的大径孔115的下部由各肋117引导而上下运动，且能够 嵌入小径孔116的上部。另一方面，阀活塞53的上方的扩径部120装配有第二密封件78，在阀盖83的筒部85中滑动。
在阀活塞53的小径部119的上端面仅向上方开口而形成有螺纹孔122。该螺纹孔122如后述那样能够安装活塞钩123。另一方面，在阀活塞53的大径部118沿上下贯通而形成有连通孔76。该连通孔76向大径部118的下端面开口，且在大径部118与小径部119的阶梯面中沿周向向多个部位开口。
在阀收容孔52中装入有阀活塞53，且通过阀盖83将开口部密封。阀盖83具备大致矩形的上板124，在该上板124的下表面向下方延伸而一体形成有圆筒状的筒部85。阀盖83将筒部85嵌入而安装于阀收容孔52的上部开口(大径孔115的上部)。此时，阀盖83的上板124的下表面与阀收容孔52的周侧壁的上表面抵接。另外，通过将螺钉125经由上板124而螺入阀壳体5，由此将两者一体化。此时，阀壳体5与阀盖83的间隙由O形密封圈88密封。这样，将阀盖83能够装拆地安装于阀收容孔52的上端部。
阀活塞53的小径部119以水密状态通过阀盖83。即，阀盖83的上板124在中央部具有贯通孔，且阀活塞53的小径部119通过该贯通孔。通过保持于阀盖83的O形密封圈126，来将阀活塞53与阀盖83的间隙密封。需要说明的是，该O形密封圈126从阀盖83的下方装配，由在阀盖83的上板124的下表面安装的密封按压件127保持。
在阀活塞53的小径部119上，如前述那样向上方开口而形成有螺纹孔122，在该螺纹孔122中安装有活塞钩123。经由该活塞钩123并通过杆128能够使阀活塞53上下移动。
具体而言，在阀壳体5的上部，在凸轮轴48的前后设有与凸轮轴48平行的杆轴129，在各杆轴129上设有能够摆动的多个杆128。并且，各杆128的一端部由阀活塞53的上端部的活塞钩123保持为能够摆动，另一方面，另一端部的销与凸轮47的侧面的销槽130卡合。由此，根据凸轮47的侧面的销槽130的形状而使杆128绕杆轴129转动，从而能够使阀活塞53上下移动。
如图11所示，在本实施例中，配置有四个凸轮47，对第一阀组49 的各阀进行操作的杆128与这四个凸轮47的一端面卡合，对第二阀组50的各阀进行操作的杆128与另一端面卡合。
如图14的右侧所示，在将阀活塞53向下方压入而使阀活塞53的下方的扩径部121(第一密封件77)嵌入阀收容孔52的小径孔116的状态下，第一开口56与第二开口57的连通被切断。相反，如图13的右侧所示，在将阀活塞53向上方拉起而将阀活塞53的下方的扩径部121从阀收容孔52的小径孔116拔出的状态下，可确保第一开口56与第二开口57的连通。
阀活塞53的上方的扩径部120(第二密封件78)嵌入阀盖83的筒部85，且在筒部85内滑动。在阀活塞53与阀盖83的筒部85之间形成有腔室94(图14)。该腔室94经由阀活塞53的连通孔76(图12)而与第一开口56侧连通。因此，在闭阀状态下，腔室94经由阀活塞53的连通孔76而与前端侧的第一开口56连通，使作用于阀活塞53的开阀方向和闭阀方向的流体压力的一部分或全部平衡。由此，即使在将第一开口56作为流体入口侧(高压侧)使用的情况下，也能够减小开闭所需的驱动力。
除了构成第二阀组50的各阀(再生排水阀11、反洗排水阀9、清洗排水阀10及分配阀13)之外，第一阀组49的再生阀12比构成第一阀组49的再生阀12以外的各阀(第一通水阀6、第二通水阀7及旁通阀8)小，但与上述各阀6～8基本上为同样的结构。因此，以下，以两者的不同点为中心进行说明，在对应的部位标注同一符号而进行说明。但是，为了能够将除了再生阀12之外的第一阀组49的各阀的结构与第二阀组50的各阀(及第一阀组49的再生阀12)的结构大致区别开，在后者的结构上标注尾标“A”。例如，将第一阀组49的阀活塞表示为“阀活塞53”，而将第二阀组50的阀活塞表示为“阀活塞53A”。
参照图10，再生阀12的第一开口56A与喷射器30的吸引口38连通，第二开口57A与再生剂口40连通。分配阀13的第一开口56A与喷射器30的出口连通，第二开口57A与下部通水口19连通。再生排水阀11的第一开口56A与中央通水口21连通，第二开口57A与排水口25连通。反洗排水阀9的第一开口56A与上部通水口17连通，第二开口57A与排水口25连通。清洗排水阀10的第一开口56A与下部通水口19连通，第 二开口57A与排水口25连通。
如图12所示，在除了再生阀12之外的第一阀组49的各阀6～8中，阀活塞53的连通孔76向大径部118的下端面和阶梯面开口而形成，而在第二阀组50的各阀9、10、11、13和第一阀组49的再生阀12中，阀活塞53A的连通孔76A向大径部118A的下端面和小径部119A的周侧面开口而形成。即，在小径部119A的周侧壁的下部，沿周向在多个部位形成有开口，各开口成为连通孔76A的上部开口。并且，该连通孔76A也向阀活塞53A的下端面开口。另外，在第二阀组50的各阀9、10、11、13和第一阀组49的再生阀12中，阀活塞53A的大径部118A和小径部119A成为大致同一直径。
此外，在阀盖83(83A)、阀活塞53(53A)的设计等中，虽然第一阀组49与第二阀组50的各阀6～13存在少许差异，但没有本质上的差异，因此省略说明。
图16将除了喷射器30和其周边部件之外的一部分的齿轮131卸下后的状态的分解立体图。另外，图17是喷射器主体34的部件图，表示其纵向剖视图和X-X剖视图。而且，图18是喷嘴35的部件图，表示其纵向剖视图和右侧视图。
喷射器收容部51设置在再生阀12与分配阀13之间，换言之，在图11或图16中，设置在阀壳体5的前后方向中央部的右侧下部，在该部位，如图16所示，向阀壳体5的右侧开口而形成有喷射器收容孔95，在该喷射器收容孔95中装入有喷射器主体34、喷嘴35、定流量阀33及过滤器32等，并通过盖材98来将开口部密封。
在本实施例2中，喷射器收容孔95由喷射器主体收容孔95a和过滤器收容孔95b构成。喷射器主体收容孔95a和过滤器收容孔95b前后相邻而平行地配置，且从阀壳体5的右侧部朝向左侧设置。需要说明的是，过滤器收容孔95b的前端部被闭塞。另外，喷射器主体收容孔95a和过滤器收容孔95b仅在基端部(通过盖材98进行开闭的开口部侧)连通。
在喷射器主体收容孔95a中依次装入有喷射器主体34、喷嘴35及定流量阀33。另外，在喷射器主体34的前端侧还配置有分配板132。该分配板132是用于将来自喷射器30的再生剂向第一再生路43和第二再生路 44均等地分配的部件。
另一方面，在过滤器收容孔95b中经由O形密封圈133而装入有过滤器32。并且，喷射器主体收容孔95a和过滤器收容孔95b通过共用的盖材98将开口部密封。此时，将螺钉134经由盖材98而螺入阀壳体5，由此将盖材98能够装拆地设置于阀壳体5。另外，喷射器主体34与阀壳体5的喷射器主体收容孔95a的间隙由O形密封圈105密封。同样，喷射器主体34与喷嘴35的间隙、以及它们与喷射器主体收容孔95a的间隙由O形密封圈106密封。而且，阀壳体5与盖材98的间隙也由O形密封圈107密封。
如图17所示，喷射器主体34为大致圆筒状，具备：中空孔向基端侧开口的圆筒部135；在该圆筒部135的前端部尖细地形成的锥部136；在该锥部136的中央部沿轴向形成的喉部36；在该喉部36的前端部随着向前端侧前进而扩径的扩散部37。另外，在圆筒部135的周侧壁上形成有吸引口38。
如图18所示，喷嘴35形成为阶梯圆筒状，从基端侧朝向前端侧依次形成有大径部137、小径部138及圆锥台状部139。喷嘴35的内孔也随着向前端侧前进而依次缩径地形成，且在前端部形成有喷嘴孔140。
在喷嘴35的大径部137的基端部，沿周向等间隔地向基端侧延伸而形成有腿部141。该腿部141实现喷射器主体收容孔95a中的喷射器30(喷射器主体34和喷嘴35)的定位，并且在喷射器主体收容孔95a的基端部确保来自过滤器32的驱动水的流入空间。
在喷嘴35的大径部137内嵌入有定流量阀33。定流量阀33是在圆板的中央部形成有贯通孔的橡胶孔口。另一方面，过滤器32为圆筒状，且周侧壁形成为网状。
在喷射器收容部51的盖材98上设有驱动水入口配管142，将驱动水向过滤器32的内侧供给。该水从过滤器32的内侧向外侧穿过，并从喷射器主体收容孔95a的基端部向前端侧前进，从喷嘴35喷出。相伴于此，再生剂被从再生剂口40向吸引口38引入，且再生剂与驱动水的混合水从喷射器30喷出。
如前述那样，第一阀组49及第二阀组50的各阀6～13通过凸轮47 并经由杆128来操作开闭。即，在凸轮轴48上与各阀6～13对应而设有凸轮47，在该凸轮47的侧面形成有销槽130。另一方面，杆128的一端部由阀活塞53(53A)的上端部的活塞钩123(123A)保持，而另一端部的销与凸轮47的侧面的销槽130卡合。因此，在本实施例2中，不使用弹簧，通过杆128就能够使阀活塞53(53A)直接上下移动。
若伴随凸轮轴48的旋转而杆128将阀活塞53(53A)向下方压入，则阀活塞53(53A)的下端部嵌入小径孔116(116A)而成为闭阀状态。相反，若伴随凸轮轴48的旋转而杆128将阀活塞53(53A)向上方拉起，则阀活塞53(53A)的下端部从小径孔116(116A)拔出而成为开阀状态。
通过改变与各阀6～13对应的销槽130的形状，能够控制成图2所示那样的开闭状态。凸轮47的旋转通过利用马达使凸轮轴48旋转来进行。具体而言，当使马达旋转时，其旋转力经由减速齿轮列109向凸轮轴48传递，从而能够使凸轮47旋转。需要说明的是，凸轮47按工序间歇性地旋转。
如图11所示，在凸轮轴48上设有两张传感器板143、144。在第一传感器板143的周向一个部位形成有原点检测用的切口113，在第二传感器板144上与各工序位置对应而形成有工序检测用的切口114。并且，上述的传感器板143、144的各切口113、114能够通过光电断路器那样的光电传感器(图示省略)读取。因此，能够通过传感器确认凸轮47的原点位置、当前位置(换言之，是在执行哪个工序中)。另外，为了能够目视确认这样的工序位置，在凸轮轴48的端部设置工序指示板145。
然而，在上述各实施例中，流路控制阀1的阀壳体5、阀框架58(58A)，阀活塞53(53A)及阀盖83(83A)等为树脂成形部件。在上述的部件中存在装配O形密封圈或X形密封环那样的密封环来密封与其他的构件的间隙的部位。例如，在阀活塞53(53A)上装配第一密封件77(77A)或第二密封件78(78A)来密封与阀座部67或筒部85的间隙。
以往，树脂成形部件中的流体密封结构中，在树脂成形部件上预先形成圆环状槽，并在该圆环状槽中嵌入密封环。但是，在该方法中，在滑动的两构件间夹入密封环成为条件，在不是该条件的情况下，因流体的流速产生的负压而密封环可能从圆环状槽脱落。为了防止该情况，密封环需要 将安装于树脂成形部件的内径侧形成得较大而卡挂于圆环状槽。
相对于此，也可以使树脂成形部件146的塑料和密封环147的橡胶进行分子间结合。具体而言，例如以图19至图24所示的各种形状将树脂成形部件146安置于橡胶成形模具，并使用橡胶的加硫反应来使树脂和橡胶接合，由此形成密封环147。在该方法中，橡胶与树脂的相互的界面几乎不存在，因此不需要对树脂侧的成形槽等进行脱落防止用的研究。这样的接合方法能够适用于上述各实施例的各密封部。
本发明的流路控制阀1不局限于上述各实施例的结构，能够适当变更。例如，在上述各实施例中，离子交换装置2为使用阳离子交换树脂来除去原水中的硬度成分的硬水软化装置，但离子交换装置2不局限于硬水软化装置，例如也可以为使用了阴离子交换树脂的硝酸性氮除去装置。另外，离子交换装置2例如也可以为使用了阳离子交换树脂及阴离子交换树脂的2床2塔式或混床塔式等的纯水制造装置。
另外，在上述各实施例中，流路控制阀1具备八个阀，但阀的个数可以根据离子交换装置2的结构而变更。在该情况下，可以在第一阀组49中包含第一通水阀6、第二通水阀7及旁通阀8，再生阀12包含于第一阀组49或第二阀组50的任一组中，且在第二阀组50中包含未包含于第一阀组49的其余的阀。
另外，再生阀12和分配阀13在上述实施例1中相邻配置，在上述实施例2中对置配置，但也可以为在上述实施例1中对置配置，或在上述实施例2中相邻配置。
另外，各阀6～13的结构没有限定于上述各实施例。在该情况下，各阀6～13也可以在形成于阀壳体5的阀收容孔52中设置能够进退的阀活塞53。并且，阀活塞53也可以使第一密封件77与阀座部67(也可以如上述实施例2那样为阀孔)抵接，来切断第一开口56与第二开口57的连通，在该状态下，第二密封件78在阀收容孔52的基端部形成腔室94，该腔室94经由阀活塞53的连通孔76而与第一开口56连通。
本发明在不脱离其精神或主要的特征的情况下可以以其他的各种形式实施。因此，上述的实施方式或实施例在所有点上仅为例示，而不是限定性地解释。本发明的范围由权利要求书示出，完全不被说明书正文限制。 并且，属于权利要求书的同等范围的变形或变更全部包含于本发明的范围内。
符号说明：
1 流路控制阀
2 离子交换装置
3 压力箱
4 再生剂箱
5 阀壳体
6 第一通水阀
7 第二通水阀
8 旁通阀
9 反洗排水阀
10 清洗排水阀
11 再生排水阀
12 再生阀
13 分配阀
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 处理水出口
24 旁通路
25 排水口
26 反洗排水路
27 清洗排水路
28 定流量阀
29 驱动水入口
30 喷射器
31 驱动水路
32 过滤器
33 定流量阀
34 喷射器主体
35 喷嘴
36 喉部
37 扩散部
38 吸引口
39 再生剂路
40 再生剂口
41 再生剂配管
42 再生剂流量计
43 第一再生路
44 第二再生路
45 第一孔口
46 第二孔口
47 凸轮
48 凸轮轴
49 第一阀组
50 第二阀组
51 喷射器收容部
52 阀收容孔
53 阀活塞
56 第一开口
57 第二开口
58 阀框架
64、65 开口
66 圆环状部
67 阀座部
70 阀轴
76 连通孔
77 第一密封件
78 第二密封件
82 弹簧
83 阀盖
84 盖主体
85 筒部(筒材)
94 腔室
95 喷射器收容孔
98 盖材
108 马达
109 减速齿轮列
110 凸轮齿轮
115 (阀收容孔的)大径孔
116 (阀收容孔的)小径孔
128 杆
129 杆轴
130 销槽