JP3547473B2 - 自動制御装置付き電極ボイラー - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えばビル内の空気の湿度制御に用いられる自動制御装置付き電極ボイラーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の電極ボイラーとしては、例えばアメリカ合衆国特許第４３４７４３０号に電極に電流を与えて内部の水を沸騰蒸発させるものがすでに記載されている。ボイラー内の水が一定レベルまで沸騰蒸発すると、新たな水がほぼシリンダー状のボイラー容器に補給されて容器が再び水で充満する。そしてこの過程が繰り返される。その結果、水中の電解質の濃度が増大してやがてシリンダー充満度表示ピンでシリンダーに水が充満していることが示されたときに電流が望ましいレベルに達し、また水が該ピンに達したときに信号が生成される。その後、シリンダー内の水はまた沸騰蒸発する。その結果、水位が下がり、水中に浸されている電極の長さが減少し、したがって電極を通る電流も減少する。電流が望ましい電流値以下の該電流値の所定の割合まで低下すると、電流値が望ましい値に戻るまで新たな水がシリンダー内に入れられる。この沸騰／充満サイクルが繰り返されてシリンダーから望ましい量の蒸気が生成される。湿度を低くしたいときには、単純に最高湿度に比してシリンダー内の水の水位を下げればよい。しかし、時間の経過とともに水中の電解質分が増大し、徐々にシリンダー内の水位が下がった状態でも（蒸気の需要に対応して）所定の電流が電極を通るようになり、その結果効率が低下しまた電極が腐食する可能性が高くなる。アメリカ合衆国特許第４３４７４３０号に記載の自動制御装置では、この状態が沸騰／充満サイクルの周期が大きく短縮されることによって識別される。この周期が最高湿度とシリンダー充満時の値に比してあらかじめ定められた値まで下がると、新たな水が導入される前にシリンダーから水が流し出されて、シリンダー内の電解質分が減らされる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
さて、沸騰／充満サイクルの周期は、多くの要因に左右される。沸騰蒸発中は、システムの状態が不安定なために誤った値が示され、その結果ボイラーの運転効率が低下するおそれがある。
【０００４】
本発明の一つの目的は、費用効果の高い方法でこの問題を解決することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の電極ボイラーは、水を入れる容器（１１）と、容器（１１）内に電流を流すために且つボイラー使用時に略垂直方向に延在するように容器内に設けられた電極（１４および１５）と、容器（１１）に接続されて容器（１１）の給水および排水を行なうことができる給水・排水手段（２０−２５）と、ボイラー使用時に容器（１１）内で生成される蒸気を通すことができる容器（１１）の出口手段（１６）と、電極（１４および１５）を通る電流の値を示すために設けられた電極電流表示器（３２）と、給水・排水手段（２０−２５）及び電極電流表示器（３２）に接続された制御手段（４０）とを含み、該制御手段（４０）は、ボイラーからの水の沸騰蒸発によって電極電流に所定値の降下が生じたときに給水手段（２０〜２３）を開き、給水手段（２０〜２３）を通ってボイラー内に水が導入されることによって電極電流に所定値の増大が生じたときに給水手段（２０〜２３）を閉じるように構成されており、制御手段（４０）には、給水手段（２０〜２３）が開いているときの電流増加率の測定値を出力する電流増加率測定手段（８０）が設けられ、制御手段（４０）は、電流増加率測定手段（８０）が出力する電流の増加率の測定値に対応して、排水期間として、排水手段（２３〜２５）を開くように構成されている電極ボイラーにおいて、
前記制御手段（４０）は比較手段（８４）を有しており、該比較手段（８４）は、電流増加率測定手段（８０）が出力した電流増加率の連続する２つの測定値を比較し、
前記比較手段（４０）は、連続する２つの測定値において、後の方の測定値が先の方の測定値よりも低い値となった際に、排水期間として、排水手段（２３〜２５）を開くように構成されていることを特徴としている（請求項１）。
【０００６】
好ましくは、前記測定値は、電極電流における前記所定の増大が生じるのに要する時間である（請求項２）。
或いは、前記測定値は、給水手段（２０〜２３）が開いている際に、所定の時間に生じる電極電流の増加量としても良い（請求項３）。
或いは、前記測定値は給水手段（２０〜２３）が開いている際における電極電流の変化率であり、該変化率は時間の関数であっても良い（請求項４）。
【０００７】
また、前記測定値は給水手段（２０〜２３）が開かれる度ごとに出力され、そして、抑制ラッチ（８８）が制御手段（４０）内に設けられ、該抑制ラッチは、所定の電極電流に到達した後、所定数の沸騰／充満サイクルが生じるまで、排水手段（２３〜２５）の開放を抑制するように構成しても良い（請求項５）。
ここで、前記「所定数」が１５であるのが好ましい（請求項６）。
【０００８】
前記測定値は、予め定められた数の最新の沸騰／充満サイクルから得られる平均値（ｒｏｌｌｉｎｇ ａｖｅｒａｇｅ）としても良い（請求項７）。
ここで、前記「予め定められた数」が５であるのが好ましい（請求項８）。
【０００９】
前記測定値は式ＲＥＦ／ＦＴで表わされ、該式において、ＲＥＦは制御手段（４０）に記憶される基準値であり、ＦＴは沸騰／充満の１サイクル中に給水手段（２０〜２３）が開かれる給水時間であっても良い（請求項９）。
【００１０】
ここで、ＲＥＦが、所定の電極電流に達した後のボイラーの運転開始時の給水時間における基準値であり、ＲＥＦ／ＦＴが、始動時に所定の電流値に達した後のボイラー内の水の電解質分濃度を示していても良い（請求項１０）。
【００１１】
或いは、前記測定値が式ＣＮ＝ＲＥＦ／ＦＴ_RAであたえられ、該式において、ＲＥＦは所定の電極電流に達した後のボイラーの運転開始時の給水時間における基準値であり、ＣＮは測定値であり、ＦＴ_RAは給水時間の平均値（ｒｏｌｌｉｎｇ ａｖｅｒａｇｅ）であっても良い（請求項１１）。
【００１２】
または、前記測定値が式ＣＮ＝ＲＥＦ／１０（ＦＴ_RA／ΔＩ）であたえられ、該式において、ＲＥＦは所定の電極電流に達した後のボイラーの運転開始時の給水時間における基準値であり、ＣＮは測定値であり、ΔＩは電極電流の所定値の降下および／または所定値の増大であって百分率で表現され、ボイラーが動的平衡状態で運転している間は、いかなる場合においても、前記所定値の増大は前記所定値の降下と実質的に等しくしても良い（請求項１２）。
【００１３】
ここで、前記所定値の降下および／または前記所定値の増大は、実質的に１０％であるのが好ましい（請求項１３）。
【００１４】
前記測定値が所定の値に到達する前に前記測定値が減少した場合には、ＲＥＦの値がリセットされるのが好ましい（請求項１４）。
ここで、前記所定の値が実質的に１．５であるのが好ましい（請求項１５）。
そして、リセットされたＲＥＦの新しい値は、式ＲＥＦ_new＝１０（ＲＥＦ_init−ＦＴ_{RA current}）／ＣＦであたえられ、該式において、ＲＥＦ_newは新しい基準値であり、ＲＥＦ_initはリセットされる以前の値であり、ＦＴ_{RA current}はＦＴ_RAの最新の値であり、ＣＦは電極電流の設定値に従属する濃度の値であるのが好ましい（請求項１６）。
ここで、ＣＦの値が制御手段のメモリに記憶されている値の表によってあたえられるのが好ましい（請求項１７）。
そして、ＣＦは、ボイラーが水で充満しているときに電極電流が望ましい最大値の１００％にセットされた運転状態では実質的に３の値をとり、電極電流が望ましい最大値の実質的に２２％にセットされた運転状態では実質的に１．５の値をとり、これら２つの運転状態の間でＣＦの値は指数的に増加するのが好ましい（請求項１８）。
【００１５】
本発明の電極ボイラーの運転方法は、水を入れる容器（１１）と、容器（１１）内で水を通る電流を生じさせるために用いられ且つボイラー使用時に略垂直方向へ延在する電極と、容器（１１）への給水および容器（１１）からの排水を行なうことができるように容器（１１）へ接続されている給水・排水手段（２０〜２５）と、ボイラー使用時に容器（１１）内で生成される蒸気が通過する容器（１１）の出口手段（１６）と、電極（１４および１５）を通る電流の値を示すために設けられた電極電流表示器（３２）と、給水・排水手段（２０〜２５）及び電極電流表示器（３２）に接続された制御手段（４０）、とから成る電極ボイラーの運転方法であって、
（ａ） ボイラーから水が沸騰蒸発することによって、電極電流に所定値の降下が生じたときに、給水手段（２０〜２３）を開かせる工程と、
（ｂ） 給水手段（２０〜２３）を介してボイラー内に水が入れられることによって、電極電流に所定値の増大が生じたときに、給水手段（２０〜２３）を閉じさせる工程と、
（ｃ） 給水手段（２０〜２３）が開いているときの電極電流の増加率に依存して、排水期間として、排水手段（２３〜２５）を開く工程、とを含む電極ボイラーの運転方法において、
給水手段（２０〜２３）が開いている際に、電流増加率の測定値が先に測定された測定値よりも低い値となったときに、排水手段（２３〜２５）を開く工程、を有することを特徴としている（請求項１９）。
【００１６】
【実施例】
以下、添付の図面を参照して本発明にもとづいて作成される電極ボイラーの実施例を説明する。
【００１７】
図１を参照して、電極ボイラーは、合成プラスチック材料で好適につくることのできる容器１１を有するが、全体構造が安価なため、一面に湯垢などの固体物資が付着したときには分解して湯垢を除去するよりは捨てるかリサイクルするほうがよい構成となっている。成形された容器は、ボイラー内の電極１４および１５（点線で示す）を保持しまたその上端にそれぞれの電気接続部１４ａ、１５ａを有するブッシュ１２および１３を含む。これら電極は、便宜上円筒状に図示されているが、特定のボイラー特性を得るためにロールまたは網目など他の構造のものとしてもよく、また任意ののぞましい形状のものとすることができる。図には、単相交流電源で使用するように二つの電極のみが示されているが、多相電源に接続するようにより多くの電極を配設することもできる。ボイラーは、任意ののぞましい形状および大きさのものとすることができるが、一つののぞましい形状としては、使用時に直立させればボイラー内の水量がボイラー内の水位に正比例するようになるシリンダーを挙げることができる。また適用範囲が広い好適な大きさとしては、約１０リットルの水を収容しさらにその上に「沸騰用空間」を有するものが挙げられる。容器の上端には出口手段１６たる一体成形のチューブが配設され、使用時には蒸気がここを通ってほぼ大気圧で空調システム内に排出される。ただし、ボイラーが蒸気を蒸気ホースまたはダクト内に排出し、そこを通って空気がファンで吹き出される場合には、蒸気の排出を必ずしも大気圧で行なう必要はない。
【００１８】
水は、ろ過器１８に通じる入口パイプ１７を通ってボイラーに供給される。水は、ろ過器からさらに流量調節器１９を通って流れる。流量調節器には、一般に市販されている自動流量または圧力調節装置を好適に使用することができる。水は、流量調節器１９からさらにソレノイド２１で作動する電気制御式送り弁２０へ進む。水は、次にパイプ２２を通って容器１１の底に固定されたＴ字形部材２３の一方のアームへ進む。Ｔ字形部材２３の他方のアームは、出口を形成し、ソレノイド２５で作動する第二の電気制御式弁２４に接続されている。弁２４を通る水は、排水パイプ２６へ入る。電気制御式送り弁２０、ソレノイド２１、パイプ２２及びＴ字形部材２３は給水手段を構成し、Ｔ字形部材２３、第二の電気制御式弁２４及びソレノイド２５は排水手段を構成する。
【００１９】
容器１１内には水が点線２８で示す水位にあるときに「ボイラー充満」信号を発生するための水位検出電極２７が含まれている。検出電極２７は、水位検出手段２９に接続されており、この手段自身は、電子制御手段４０に接続されている。
【００２０】
電極１５は、電源回路網の中性線３１に接続され、電極１４は、電流検出装置３２を経て電源の有効導線３３に接続されている。電流検出装置には抵抗を用いてよく、この抵抗による電圧降下を検出するための手段が配設されるが、好ましくは変流器を使用する。
【００２１】
図２は、電子制御手段４０をより詳細に示す。電流検出装置３２の出力は、第一および第二のＲＡＭメモリ５２および５４の各読取り入力に接続されている。メモリには高電流基準値Ｉ_Hと低電流基準値Ｉ_Lがそれぞれ記憶されている。電流検出装置３２の出力は、また計算器５５の入力に接続されており、計算器は、以下で詳細に説明するように電流検出装置３２から受け取る二つの電流値の間の実際のパーセントの差ΔＩ_Aを計算するものである。
【００２２】
ＲＡＭメモリ５２および５４は、それぞれさらに手動調節が可能な基準電流メモリ５６の出力に接続された他のセッティング入力を有する。さらに、ＲＡＭメモリ５４は、基準電流変化メモリ５８の出力に接続された他のセッティング入力を有する。
【００２３】
水位検出手段２９の出力は、抑制器６０を介してＲＡＭメモリ５２および５４のそれぞれのセッティング入力に接続されている。抑制器は、比較器６２の出力に接続された抑制入力を有し、比較器自身は、メモリ５２およびメモリ５６に記憶されたそれぞれの時間の値を受け取るように接続されたそれぞれの入力を有する。
【００２４】
電流検出装置３２の出力は、また二つの比較器６４および６６のそれぞれの入力に接続され、これら二つの比較器は、それぞれＩ_HとＩ_Lのメモリ５２および５４の出力に接続された第二の入力を有する。比較器６４および６６の出力は、それぞれソレノイド２１の閉および開入力ならびに計算器５５のセッティング入力に接続されており、比較器５５によって比較される二つの電流値は、ボイラーの容器１１へ供給される水の最初と最後の値となる。
【００２５】
カウンタ６８の開始および終了入力は、それぞれ比較器６４および６６の出力に接続され、カウンタの入力は、クロック７０の出力に接続され、カウンタは、ソレノイド２１が弁２０を開けたときから弁２０を閉じたときまでにクロック７０から受け取ったパルスを計数する構成となっている。カウンタ６８は、計数の最初に開始信号を受け取る度ごとにリセットされ、終了信号を受け取る度ごとにその出力から信号を送出する。したがって、カウンタ６８とクロック７０は、ボイラーの容器１１への給水時間の尺度とするためのタイマーを構成する。
【００２６】
カウンタ６８の出力は、メモリ７２の入力に接続され、メモリ自身は、平均回路７４に接続される出力を有する。この平均回路は、メモリ７２がカウンタ６８から受け取った最後の五つのカウントの輪転平均値（ＦＴ_RA）を示す信号をその出力に供給する。メモリ７２の出力は、また基準メモリ７６に接続されているが、この基準メモリは、比較器６２からセッティング信号を受け取るとメモリ７２がカウンタ６８から受け取ったカウントの最初の値（ＲＥＦ）を記憶する。
【００２７】
電源増加率測定手段たる計算器８０は、ΔＩ_A計算器５５、平均回路７４、および基準メモリ７６からの出力を受け取るように接続されている。計算器８０は、下の式であたえられるボイラーの容器１１内の水中の電解質濃度の値を示す信号をその出力に供給するものである。
ＲＥＦ／１０（ＦＴ_RA／ΔＩ_a）
【００２８】
計算器８０からの出力は、さらに他のＲＡＭメモリ８２の入力および比較器８４へ送られる。比較器は、計算器８０から直接くる信号と計算器８０から送出される信号を処理した値を示すメモリ８２からの信号を比較するように接続されている。比較器８４は、計算器８０からの信号がＲＡＭメモリ８２からの信号より低い場合にはその出力から出力信号を送出する。
【００２９】
遅延スイッチ８６は、抑制器８８を介して比較器８４の出力に接続されたトリガー入力を有する。トリガーされると、遅延スイッチ８６は、所定の期間その出力から排水弁たる電気制御式弁２４のソレノイド２５の開放入力へ信号を送出する。ソレノイド２５の閉鎖入力も、否定器９０を介して遅延スイッチ８６の出力に接続されており、ソレノイド２５の閉鎖入力が遅延期間の終了時に信号を受け取る構成となっている。抑制器８８と否定器９０の出力は、それぞれ電極１４および１５へ調節可能な電力を供給するように接続された電力調節器９２のオンおよびオフ入力に接続されている。
【００３０】
カウンタ９４のセッティング入力は、比較器６２の出力に接続されている。カウンタ９４の主出力は、比較器６２の出力に接続され、カウンタ９４のリセット入力は、抑制器８８の出力に接続されている。ＲＡＭメモリ９６は、所定の数好ましくは１５を記憶するが、この数は手動で調節可能である。カウンタ９４およびメモリ９６のそれぞれの出力は、否定器１００を介して抑制器８８に接続された比較器９８のそれぞれの入力に接続され、カウンタ９４の計数がメモリ９６に記憶された値に達するまで抑制器が遅延スイッチ８６に接続された比較器８４からの信号を抑制する構成となっている。
【００３１】
制御手段４０の各種構成部分を正しくプログラムされたマイクロプロセッサーの部品とすることができることも理解されよう。
【００３２】
以下、図３〜６のグラフおよび図１および図２の装置と回路を参照して、制御手段４０によるボイラーの制御について説明する。
【００３３】
始動時には、メモリ５２に記憶された値Ｉ_Hが手動調節の可能なメモリ５６によってセットされ、メモリ５４に記憶された値Ｉ_Lがメモリ５６および５８に記憶されたメモリ値の組み合わせによってセットされ、Ｉ_Lは、Ｉ_HよりΔＩパーセント好ましくは１０％だけ低く定めされている。
【００３４】
最初電極を通る電流はゼロであり、検出装置３２からの出力もメモリ５４に記録された値Ｉ_Lよりずっと低いゼロである。比較器６６は、検出装置３２からの信号がメモリ５４からの信号より低い値を表わす間は信号を供給する構成となっているので、この状態では比較器６６からの信号がソレノイド２１の開放入力へ送出される。これにより、容器１１内に水が供給される。
【００３５】
容器１１内の水位が水位検出電極２７に達すると、水位検出手段２９から信号が抑制器６０を介してメモリ５２および５４のそれぞれのセッティング入力へ送出される。これによってこれらのメモリ内に記憶されている値がそれぞれ一時的に（ａ）差し当たり検出装置３２から送出された値および（ｂ）それよりメモリ５８内に記憶されているΔＩの値で表わされるパーセントだけ低い値にリセットされる。その結果、メモリ５４からの出力が検出装置３２からの出力より低くなり、比較器６６は信号を送出しなくなる。ただし、比較器６４が受け取る信号は互いに等しくなり、また比較器６４はそれが検出装置３２から受け取る値がメモリ５２から受け取る値に等しいかまたはそれより大きいときに信号を送出する構成となっているので、比較器６６からはソレノイド２１の閉鎖入力へ信号が送出される。
【００３６】
この段階で、電極１４および１５を通る電流によって生成される熱は水を沸騰させ、そのため水位が下がり、その結果電極１４および１５を通る電流も低下する。したがって、電流はやがてメモリ５４内に差し当たってセットされた値Ｉ_Lに達し、そこで比較器６６からソレノイド２１へ弁を開く開放信号が送られ、ボイラーの容器１１へ水が供給される。以上の手順が繰り返されると、ボイラーの容器１１内の電解質の濃度が増大し、その結果検出電極２７がボイラーの容器１１が水で充満していることを示す度ごとに電流が増加する。
【００３７】
やがて、メモリ５２内に一時的に記憶されている値Ｉ_Hがメモリ５６内に記憶されている値Ｉに達し、そこで比較器６２から信号が送出される。これによって抑制器６０がオンにされ、検出手段２９からメモリ５２および５４へはそれ以上セッティング信号が送られなくなり、その後はこれらのメモリに記憶される値がそれぞれメモリ５６に記憶された値とそこからメモリ５８に記憶されたパーセントΔＩだけ減らされた値にセットされる。
【００３８】
その後、比較器６４および６６によってソレノイド２１が作動し、電流が値Ｉ_Lまで低下する度に送り弁２０が開かれ、また高いほうの電流値Ｉ_Hに達する度ごとに送り弁２０が閉じられる。連続する各給水期間の間では、電極を通る電流によって水が容器１１から沸騰蒸発する。電解質の濃度は増加を続けるため、ボイラーの運転の進行に応じてあたえられる電流値に対する水位は下がることになる。
【００３９】
図３は、時間による水位の変化を示すグラフである。始動時から時間ｔ₁までは電解質の濃度が増加してボイラーが水で充満したときののぞましい電流レベルに達する。その後は、連続する沸騰／充満サイクルの連続する各給水期間および蒸発期間ごとに水位が上昇しまた下降するが、平均水位は水中の電解質濃度の増加に比例して低下する。
【００４０】
図４は、時間による濃度の増加を示すグラフである。このグラフの濃度値は、ボイラーが水で充満した状態でのぞましい電流に達する始動期間の終わりでの容器内の水の濃度値を単位として示されている。
【００４１】
濃度は時間に正比例して増加を続けることが予想されるかもしれない。しかし、実験ではその通りとはならず、実際には濃度値のピークが時間ｔ₂にきてその後極小値（bottoms-out）を示しさらにまたピークに達するというようにピークと谷を繰り返す。
【００４２】
図２に示す制御手段４０は、濃度が最初のピークを示す時間ｔ₂またはその直後に排水が行なわれるようにする構成となっている。これは、計算器８０が送出する信号の値が直前の値より低くなったときにそれを検出して行なわれるが、始動期間またはその後の排水の後の最初の１５回の比較は抑制器８８の機能によって無視されるている。したがって、濃度のピーク時がくるとただちに排水が行なわれる。
【００４３】
図５のグラフは、結果として生じる時間による電極電流の変化を示すものである。０からｔ₁までの期間は始動期間である。ｔ₁からｔ₂までの期間は１５の完全な沸騰／充満サイクルの期間で、この間は抑制器８８が計算器８０からの信号が遅延スイッチ８６に達するのを妨げる。時間ｔ₃は濃度がピークを示すときで、ここで排水が行なわれ電極１４および１５への電流がオフにされる。ｔ₃からｔ₄までの期間は始動後の０−ｔ₁の期間に相当する。
【００４４】
排水が適当でない場合には遅延スイッチ８６の周期を調節するための付加的な回路を配設してもよいであろう。
【００４５】
メモリ７６に記憶されているＲＥＦ値によって計算器８０が１．５より小さい濃度値を示すときにピークが現われる場合には、下の式にもとづいてメモリ７６内に記憶されたＲＥＦ値をリセットするための回路（図示せず）を配設することもできる。
ＲＥＦ_new ＝ １０（ＲＥＦ_init − ＲＡ）／ＣＮＴ
ただし、ＲＥＦ_new はメモリ７６に記憶されるＲＥＦの新しい値、ＲＥＦ_initはメモリ７６に記憶されていた当初の値、ＲＡは濃度について前に示した式の１０（ＦＴ_RA／ΔＩ_a）であたえられまた計算器５５および平均回路７４で示される調整された輪転平均であり、ＣＮＴは「比較表」であたえられる濃度の値で図６のグラフに示されるような値をとる。図６のグラフは、濃度に対して指数的に増加する％電流を示している。この電流は、のぞましい最大電流の２０％の電流値まで濃度の減少する値とともに漸近的に減少しまた電流がのぞましい最大電流の１００％にセットされている場合には３の値まで増加するため、のぞましい最大電流の２０％よりやや大きいのぞましい電流位置での濃度値が１．５となる。この点に関しては、蒸気の需要が減少した場合には、これによってメモリ５６にセットされるＩの値をのぞましい最大電流に比してより低い値までさげることが可能となることが理解されよう。
【００４６】
当該技術分野に通常に習熟した人には、説明し図示したボイラーに対して本発明の範囲から逸脱することなくさまざまな修正および変更を行なうことができることは容易に明らかであろう。例えば、電極電流をのぞましい値に戻すために給水時間を測定する代わりに、制御手段４０を修正してボイラーの容器１１への給水中の所定の期間の電流の増加を測定し、この増加を用いてボイラーの容器１１内の水の中の電解質の濃度を示すことも可能である。
【００４７】
ボイラーの容器１１内に冷水が入れられた場合には電極の電力を高めて水を沸騰温度に戻すまでに要する時間を短縮するための手段（図示せず）を配設することもできる。したがって、電流が連続するバーストとして供給される電極のバースト放電が用いられる場合には、ボイラーの容器１１に冷水が入れられたときバーストの長さを増やすかまたはバースト間の時間を短縮するかして電力を高めるようにすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の部分立面部分ブロック回路図である。
【図２】第１図に示した回路の制御手段のブロック回路図である。
【図３】時間による水位の変化を示すグラフである。
【図４】時間による濃度の増加を示すグラフである。
【図５】時間による電極電流の変化を示すグラフである。
【図６】濃度に対して増加する％電流を示すグラフである。
【符号の説明】
１１：容器、
１４，１５：電極、
１６：出口手段、
１７：入口パイプ、
１８：ろ過器、
１９：流量調節器、
２０：電気制御式送り弁、
２１，２５：ソレノイド、
２２：パイプ、
２３：Ｔ字形部材、
２４：電気制御式弁、
２６：排水パイプ、
２７：水位検出電極、
２９：水位検出手段、
３２：電流検出装置、
４０：電子制御手段、
５２，５４，８２，９６：ＲＡＭメモリ、
５５：計算器、
５６：基準電流メモリ、
５８：基準電流変化メモリ、
６０，８８：抑制器、
６２，６４，６６，８４，９８：比較器、
６８：カウンタ、
７０：クロック、
７２：メモリ、
７４：平均回路、
７６：基準メモリ、
８０：計算器、
８６：遅延スイッチ、
９０，１００：否定器、
９２：電力調節器、
９４：カウンタ。

Claims (19)

1. 水を入れる容器（１１）と、容器（１１）内に電流を流すために且つボイラー使用時に略垂直方向に延在するように容器内に設けられた電極（１４および１５）と、容器（１１）に接続されて容器（１１）の給水および排水を行なうことができる給水・排水手段（２０−２５）と、ボイラー使用時に容器（１１）内で生成される蒸気を通すことができる容器（１１）の出口手段（１６）と、電極（１４および１５）を通る電流の値を示すために設けられた電極電流表示器（３２）と、給水・排水手段（２０−２５）及び電極電流表示器（３２）に接続された制御手段（４０）とを含み、該制御手段（４０）は、ボイラーからの水の沸騰蒸発によって電極電流に所定値の降下が生じたときに給水手段（２０〜２３）を開き、給水手段（２０〜２３）を通ってボイラー内に水が導入されることによって電極電流に所定値の増大が生じたときに給水手段（２０〜２３）を閉じるように構成されており、制御手段（４０）には、給水手段（２０〜２３）が開いているときの電流増加率の測定値を出力する電流増加率測定手段（８０）が設けられ、制御手段（４０）は、電流増加率測定手段（８０）が出力する電流の増加率の測定値に対応して、排水期間として、排水手段（２３〜２５）を開くように構成されている電極ボイラーにおいて、
   前記制御手段（４０）は比較手段（８４）を有しており、該比較手段（８４）は、電流増加率測定手段（８０）が出力した電流増加率の連続する２つの測定値を比較し、
   前記比較手段（４０）は、連続する２つの測定値において、後の方の測定値が先の方の測定値よりも低い値となった際に、排水期間として、排水手段（２３〜２５）を開くように構成されていることを特徴とする電極ボイラー。
2. 前記測定値が、電極電流における前記所定の増大が生じるのに要する時間である請求項１の電極ボイラー。
3. 前記測定値が、給水手段（２０〜２３）が開いている際に、所
   定の時間に生じる電極電流の増加量である請求項１の電極ボイラー。
4. 前記測定値が給水手段（２０〜２３）が開いている際における電極電流の変化率であり、該変化率は時間の関数である請求項１の電極ボイラー。
5. 前記測定値は給水手段（２０〜２３）が開かれる度ごとに出力され、そして、抑制ラッチ（８８）が制御手段（４０）内に設けられ、該抑制ラッチは、所定の電極電流に到達した後、所定数の沸騰／充満サイクルが生じるまで、排水手段（２３〜２５）の開放を抑制するように構成されている請求項１〜４のいずれか１項の電極ボイラー。
6. 前記所定数が１５である請求項５の電極ボイラー。
7. 前記測定値は、予め定められた数の最新の沸騰／充満サイクルから得られる平均値である請求項１〜６のいずれか１項の電極ボイラー。
8. 前記予め定められた数が５である請求項７の電極ボイラー。
9. 前記測定値が式ＲＥＦ／ＦＴで表わされ、該式において、ＲＥＦは制御手段（４０）に記憶される基準値であり、ＦＴは沸騰／充満の１サイクル中に給水手段（２０〜２３）が開かれる給水時間である請求項１〜８のいずれか１項の電極ボイラー。
10. ＲＥＦが、所定の電極電流に達した後のボイラーの運転開始時の給水時間における基準値であり、ＲＥＦ／ＦＴが、始動時に所定の電流値に達した後のボイラー内の水の電解質分濃度を示している請求項９の電極ボイラー。
11. 前記測定値が式ＣＮ＝ＲＥＦ／ＦＴ_RAであたえられ、該式において、ＲＥＦは所定の電極電流に達した後のボイラーの運転開始時の給水時間における基準値であり、ＣＮは測定値であり、ＦＴ_RAは給水時間の平均値である請求項１〜８のいずれか１項の電極ボイラー。
12. 前記測定値が式ＣＮ＝ＲＥＦ／１０（ＦＴ_RA／ΔＩ）であたえられ、該式において、ＲＥＦは所定の電極電流に達した後のボイラーの運転開始時の給水時間における基準値であり、ＣＮは測定値であり、ΔＩは電極電流の所定値の降下および／または所定値の増大であって百分率で表現され、ボイラーが動的平衡状態で運転している間は、いかなる場合においても、前記所定値の増大は前記所定値の降下と実質的に等しい請求項１〜８のいずれか１項の電極ボイラー。
13. 前記所定値の降下および／または前記所定値の増大は、実質的に１０％である請求項１２の電極ボイラー。
14. 前記測定値が所定の値に到達する前に前記測定値が減少した場合には、ＲＥＦの値がリセットされる請求項９〜１３のいずれか１項の電極ボイラー。
15. 前記所定の値が実質的に１．５である請求項１４の電極ボイラー。
16. リセットされたＲＥＦの新しい値は、式ＲＥＦ_new＝１０（ＲＥＦ_init−ＦＴ_{RA current}）／ＣＦであたえられ、該式において、ＲＥＦ_newは新しい基準値であり、ＲＥＦ_initはリセットされる以前の値であり、ＦＴ_{RA current}はＦＴ_RAの最新の値であり、ＣＦは電極電流の設定値に従属する濃度の値である請求項１４または１５のいずれかの電極ボイラー。
17. ＣＦの値が制御手段のメモリに記憶されている値の表によってあたえられる請求項１６の電極ボイラー。
18. ＣＦは、ボイラーが水で充満しているときに電極電流が望ましい最大値の１００％にセットされた運転状態では実質的に３の値をとり、電極電流が望ましい最大値の実質的に２２％にセットされた運転状態では実質的に１．５の値をとり、これら２つの運転状態の間でＣＦの値は指数的に増加する請求項１６または１７のいずれかの電極ボイラー。
19. 水を入れる容器（１１）と、容器（１１）内で水を通る電流を生じさせるために用いられ且つボイラー使用時に略垂直方向へ延在する電極と、容器（１１）への給水および容器（１１）からの排水を行なうことができるように容器（１１）へ接続されている給水・排水手段（２０〜２５）と、ボイラー使用時に容器（１１）内で生成される蒸気が通過する容器（１１）の出口手段（１６）と、電極（１４および１５）を通る電流の値を示すために設けられた電極電流表示器（３２）と、給水・排水手段（２０〜２５）及び電極電流表示器（３２）に接続された制御手段（４０）、とから成る電極ボイラーの運転方法であって、
    （ａ） ボイラーから水が沸騰蒸発することによって、電極電流に所定値の降下が生じたときに、給水手段（２０〜２３）を開かせる工程と、
    （ｂ） 給水手段（２０〜２３）を介してボイラー内に水が入れられることによって、電極電流に所定値の増大が生じたときに、給水手段（２０〜２３）を閉じさせる工程と、
    （ｃ） 給水手段（２０〜２３）が開いているときの電極電流の増加率に依存して、排水期間として、排水手段（２３〜２５）を開く工程、とを含む電極ボイラーの運転方法において、
    給水手段（２０〜２３）が開いている際に、電流増加率の測定値が先に測定された測定値よりも低い値となったときに、排水手段（２３〜２５）を開く工程、を有することを特徴とする電極ボイラーの運転方法。

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