(57)【要約】【課題】  缶体や水管の内面に付着したスケールの清掃効果を持ちスケールの蓄積を阻害する効力を持つ貫流ボイラーシステムの提供。【解決手段】  貫流管１の取水部に設けられた液体改質装置２と、前記液体改質装置２を通過した貫流管１内の水を軟水にする軟水化装置３と、前記軟水が流通する貫流管１を含み且つ蒸気噴出口４を備えるボイラー５を備え、前記液体改質装置２は、液体の流入口と流出口を有する容器６と、当該容器６の内空部を前記流入口側と前記流出口側に仕切る向きで配置された通水部材７を備え、前記通水部材７は、表裏を円形に貫通し、且つ内周面に螺旋溝を備える透孔９を平均的に散在するように備えることを特徴とする貫流ボイラーシステム。【選択図】      図１
2019027711.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫流管の取水部に設けられた液体改質装置と、
前記液体改質装置を通過した貫流管内の水を軟水にする軟水化装置と、
前記軟水が流通する貫流管を含み且つ蒸気噴出口を備えるボイラーを備え、
前記液体改質装置は、
液体の流入口と流出口を有する容器と、当該容器の内空部を前記流入口側と前記流出口側に仕切る向きで配置された通水部材を備え、
前記通水部材は、表裏を円形に貫通し、且つ内周面に螺旋溝を備える透孔を平均的に散在するように備えることを特徴とする貫流ボイラーシステム。
【請求項２】
前記通水部材は、等しい向きで配置された複数の六角柱体からなり、
前記六角柱体は、表裏を円形に貫通し、且つ内周面に螺旋溝を備える透孔をそれぞれ備えることを特徴とする請求項１に記載の貫流ボイラーシステム。
【請求項３】
前記通水部材は、その周縁部に、前記容器の内壁との間に介在する充填材を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の貫流ボイラーシステム。
【請求項４】
前記通水部材は、加熱処理を施したオーステナイト系ステンレス鋼またはマルテンサイト系ステンレス鋼を素材とることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の貫流ボイラーシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸気を作るため常時沸騰させるボイラーシステムに関するものであって、特に、その缶体や水管の内壁に付着する硬度成分の清掃技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、蒸気を大量に使用するクリーニング店等では、  蒸気を作るため常時沸騰させる貫流ボイラーが用いられている。
ボイラーには、蒸気となる水が流通しているが、そのような流通水に水道水や井戸水を用いると、水の中に含まれるカルシウムイオンやマグネシウムイオンなどの硬度成分がスケールとして缶体や水管の内面に付着する。
硬度成分が缶体の内面に少しでも付着すると、熱伝導率及び熱効率（熱交換効率）が大きく低下し、水管の内面に付着すると水管内の水の流通が悪化し、遂には閉塞によりボイラーが使用不能となる。
【０００３】
以上の背景から、従来、ボイラーシステムには、水道水から硬度成分を除去し軟水を生成する軟水化装置が不可欠となっている他、より硬度成分の付着を抑制すべく、清缶剤を加え、更に、流通水が水管を循環することなく給水口から排水口へ貫通する貫流ボイラーが採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１４８２４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、給水を軟水化する前記軟水化装置を備え、且つ清缶剤を添加したとしても、少しでも硬度成分が残るとその硬度成分が必ず缶体や水管の内面にスケールとして付着し、一定の使用期間を経て積み重なったスケールが貫流ボイラーの熱交換効率を阻害することとなるため、定期メンテナンスが比較的頻繁で大規模なものとなる。
この実態は、運用に際して大きな労力と支出を要することとなり、当該ボイラーシステムを採用する上で大きな負担になるという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、缶体や水管の内面に付着したスケールの清掃効果を持ちスケールの蓄積を阻害する効力を持つ貫流ボイラーシステムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するためになされた本発明による貫流ボイラーシステムは、貫流管の取水部に設けられた液体改質装置と、前記液体改質装置を通過した貫流管内の水を軟水にする軟水化装置と、前記軟水が流通する貫流管を含み且つ蒸気噴出口を備えるボイラーを備え、前記液体改質装置は、液体の流入口と流出口を有する容器と、当該容器の内空部を前記流入口側と前記流出口側に仕切る向きで配置された通水部材を備え、前記通水部材は、表裏を円形に貫通し、且つ内周面に螺旋溝を備える透孔を平均的に散在するように備えることを特徴とする。
前記貫流管から固形硬度成分を排出する清掃口を備える構造を採用してもよい。
【０００８】
前記通水部材は、等しい向きで配置された複数の六角柱体からなり、前記六角柱体は、表裏を円形に貫通し、且つ内周面に螺旋溝を備える透孔をそれぞれ備える構成を採ることができ、前記通水部材は、その周縁部に、前記容器の内壁との間に介在する充填材を備える構成を採ることもできる。
前記通水部材は、加熱処理を施したオーステナイト系ステンレス鋼またはマルテンサイト系ステンレス鋼を素材とすることができる。
【０００９】
前記容器内における前記六角柱体の最適な配置の目安として、蒸発量７５０ｋｇ／ｈ〜３０００ｋｇ／ｈの配管に対し、６段重ねに備えることを基本として適宜増減する構成が挙げられる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明による貫流ボイラーシステムによれば、液体改質装置によって缶体や貫流管に付着した硬度成分の剥離が促される効果と、貫流ボイラーを採用した効果とが相俟って、付着した硬度成分の清掃効果も高まり（図５参照）、長期にわたって貫流ボイラーを熱交換効率や燃費面で有利な状態で使用することができる他、貫流管を流通する水や流通管から噴出する蒸気の清浄性も高まることとなる。
その結果、定期の点検作業が緩和され、定期的なメンテナンス作業も軽減されることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明による貫流ボイラーシステムの一例を示すブロック図である。
【図２】従来の貫流ボイラーシステムの一例を示すブロック図である。
【図３】本発明による貫流ボイラーシステムに用いられる液体改質装置の一例を示す横断面図である。
【図４】本発明による貫流ボイラーシステムに用いられる液体改質装置の一例を示す縦断面図である。
【図５】本発明による貫流ボイラーシステムの採用によって排出されたスケールの一部を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明による貫流ボイラーシステムの実施の形態を、図面に基づき詳細に説明する。
図に示す例は、貫流管１の取水口に設けられた液体改質装置２と、前記液体改質装置２を通過した貫流管１内の水を軟水にする軟水化装置３と、当該軟水化装置３から流出する軟水を貯留する給水タンク１１と、前記軟水が流通する貫流管１を含み且つ蒸気噴出口４を備えるボイラー５と、前記貫流管１から固形硬度成分を排出する清掃口を備える。
【００１３】
前記貫流管１は、取水口から蒸気噴出口４に至るまでの流路が循環又は逆流させることなく一方通行で貫通している管である。
前記貫流管１は、水道管など、一定に加圧された水を供給する給水管に接続される。
【００１４】
前記貫流管１の取水口に設けられた液体改質装置２は、水の流入口と流出口を有する容器６の内部に、その周縁に充填材８を保持した通水部材７を単数又は複数配置したものである。
前記通水部材７は、加熱処理を施したオーステナイト系ステンレス鋼またはマルテンサイト系ステンレス鋼を素材とする板状の部材であり、その厚み方向に貫通するネジ孔（表裏を円形に貫通し、且つ内周面に均一なピッチの螺旋溝を備える孔）９を前記容器６の内空部の断面に対して満遍なく備えるものである。
【００１５】
この例の通水部材７は、正六角柱のブロック１０を前記内空部の断面形状（図３及び図４の例では円形）により近くなるように複数配置して一体化したものであって、当該正六角柱のブロック１０の夫々に、その表面から裏面にかけて、中央を最短距離で貫通するネジ孔９を備える構成を採ることによって、単一部材とする場合と同一の効果を奏することを期したものである。
【００１６】
各ブロック１０は、上記の如く六角柱であるが、当該正六角柱の断面が形作る正六角形の一辺長さには特段の制限はない。
一方で、各ブロック１０の作用効果を十分に顕在化させる上では、前記一辺の長さを１０ｍｍ以下（より好ましくは６ｍｍ以下）とし、且つ当該正六角柱の高さが当該一辺長さよりも短くする（より好ましくは８５％以下）ことが望ましい。
【００１７】
この例における前記通水部材７又はブロック１０の適正な配置は、蒸発量７５０ｋｇ／ｈ〜３０００ｋｇ／ｈの配管に対し、６段重ねに備えることを基本として適宜増減し、容器６の内壁との間に隙間が生じる場合には、ＳＵＳ３０４の小片（充填材８）を充填する。
【００１８】
前記貫流管１は、当該液体改質装置２の流出口に接続され、前記軟水化装置３の流入口に接続される。
続いて、当該軟水化装置３の流出口に接続された貫流管１は、前記給水タンク１１の流入口に接続され、前記給水タンク１１に適量の軟水を貯留する。
当該給水タンク１１の流出口に接続された貫流管１は、給水ポンプ１２に接続され、当該給水タンク１１に貯留された水は、当該給水ポンプ１２によってボイラー５へ適宜供給される。
当該給水ポンプ１２の流出口に接続された貫流管１は、逆止弁１３を備え、ボイラー５の缶体（図示省略）へ接続され、当該缶体を流通する軟水は、その大部分が気化し、蒸気としてクリーニング業務への使用に供される。
【００１９】
この例の前記軟水化装置３は、Ｎａ型強酸性陽イオン交換樹脂フィルタを備え、当該フィルタに水を通過させることによって、硬度成分（Ｃａ・Ｍｇ）を捕捉して、ナトリウム（Ｎａ）を供給するものである。
水中にも含まれるカルシウムイオンやマグネシウムイオンは、空気中の二酸化炭素や、自然界に存在するイオウ化合物やリン酸などと結合したスケールと呼ばれる固形物として析出し、缶体や貫流管１の内壁面に付着するが、ナトリウムイオンは解離性が高いため、缶体や貫流管１の内壁面へのスケールの付着を抑制することができる。
【実施例】
【００２０】
本発明による貫流ボイラーシステムは、以上の如く構成され、給水に対して液体改質装置２による改質を施し、軟水化装置３で給水から硬質成分を除去することによってスケールとなる物質を極力取り除き、その上、貫流構造（気化せずに残った残留水を循環利用することなく破棄する構造）を採用したことによって、以下の通り、顕著な実用効果を奏することが確認された。
【００２１】
第一に、貫流管１に閉鎖部分を持ち、貫流管１や缶体にスケールが付着していると認められるボイラーシステムに上記構造を適用したところ、それ以降の定期清掃時において、スケールの破片が大量に前記清掃口から排出され（図５参照）、閉鎖部分の開通がみられた。
第二に、上記ボイラーシステムは、その後、継続的に燃費の改善が見られている。
この様な顕著な作用効果は、軟水に清缶剤を給入し、硬質成分の付着を抑制する清缶剤供給装置を設けたとしても、液体改質装置２を具備しない同構造の従来ボイラーシステム（例えば図２参照）では見られなかったものである。
【００２２】
尚、上記例に記載されている部材や部分の寸法、材質、形状、その相対的な配置などは、とくに特定的な記載のない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
また、硬質成分の付着を更に抑制する目的で、前記清缶剤供給装置を併用することが望ましい場合もある。
【符号の説明】
【００２３】
１  貫流管，
２  液体改質装置，
３  軟水化装置，
４  蒸気噴出口，
５  ボイラー， 
６  容器，
７  通水部材，
８  充填材，
９  ネジ孔，
１０  ブロック，
１１  給水タンク，
１２  給水ポンプ，
１３  逆止弁，
【図１】
2019027711.tif 000003
【図２】
2019027711.tif 000004
【図３】
2019027711.tif 000005
【図４】
2019027711.tif 000006
【図５】
2019027711.tif 000007