JP3580191B2 - ボイラ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、軟水器を一体構成としたボイラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、ボイラには、缶体内壁面へのスケールの付着を防止するために、軟水器が接続されている。この軟水器は、イオン交換樹脂を用いて、原水中に含まれるカルシウムイオンやマグネシウムイオン等の硬度分を除去するようになっている。
【０００３】
ところで、前記軟水器は、前記ボイラとは別の装置として構成されているため、前記軟水器には前記軟水器の設置スペースが、前記ボイラには前記ボイラの設置スペースがそれぞれ必要である。また、設置現場において前記軟水器と前記ボイラとの間は給水配管で接続されるため、その施工工事が必要である。
【０００４】
また、水道水は、前記軟水器との直結が禁止されているため、水道水を一度原水タンク
に溜め、それを加圧ポンプで前記軟水器へ供給するようにしている。そして、前記軟水器の下流側には、軟水タンク，給水ポンプ，缶体がこの順番に配置されており、軟水は前記軟水タンクに一度溜め、前記給水ポンプで前記缶体へ供給するようにしている。したがって、これらの機器の施工工事に多大な手間を要するとともに、前記軟水器を耐圧性の高いものにする必要があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明が解決しようとする課題は、軟水器の設置スペースを削減することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、缶体および軟水器をベッド上に配置し、前記缶体および前記軟水器を囲む外装体を設けたことを特徴としている。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、第一ベッドおよび第二ベッドを密接した状態で前記ベッドを構成し、前記第一ベッドに前記缶体を設け、前記第二ベッドに前記軟水器を設けたことを特徴としている。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、原水タンクから前記缶体へ至る給水ラインに前記軟水器および給水手段を設けたことを特徴としている。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、前記軟水器を前記給水手段の上流側に設けたことを特徴としている。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、前記軟水器が塩水タンクおよび樹脂筒を備え、前記塩水タンクから前記樹脂筒へ塩水を流下させて再生処理を行うものであることを特徴としている。
【００１１】
さらに、請求項６に記載の発明は、上方から前記原水タンク，前記塩水タンク，前記樹脂筒の順に配置したことを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
つぎに、この発明の実施の形態について説明する。この発明に係るボイラは、缶体および軟水器を近接した状態で一体に配置した構成になっている。前記缶体がベッド上に配置されている場合は、前記軟水器も前記ベッド上に配置すると、両者をよりコンパクトに一体化することができる。また、前記ベッドは、前記缶体用として第一ベッドを設け、前記軟水器用として第二ベッドを設け、これらの第一，第二ベッドを密接して設置することもできる。
【００１３】
前記軟水器は、メンテナンス性を向上させるために、好ましくは、前記缶体の前方に配置される。前記缶体の前方には、制御用電気回路等の付属機器を配置する空間が設けられているため、この空間を前記軟水器の設置空間として利用する。
【００１４】
また、前記ボイラは、原水タンクを備えており、この原水タンクから前記缶体へ至る給水ラインに、前記軟水器と給水ポンプ等の給水手段とが設けられている。前記軟水器および前記給水手段を、上流側から前記軟水器，前記給水手段の順に配置すると、前記軟水器は、前記給水手段の吸込側に設置されるとともに、圧力として前記原水タンクの水頭差による圧力のみが作用するため、耐圧性の低いものにすることができる。
【００１５】
ところで、前記軟水器は、樹脂筒および塩水タンクを備えた構成になっており、前記樹脂筒内にはイオン交換樹脂が収容され、一方前記塩水タンク内には前記イオン交換樹脂を再生するための塩水が蓄えられている。また、前記軟水器は、好ましくは、前記塩水タンクから前記樹脂筒へ水頭差により塩水を流下させて再生処理を行うものを用いる。そうすることにより、塩水の供給手段を特別に設ける必要がないとともに、前記軟水器全体の構成をコンパクトにすることができる。
【００１６】
ここにおいて、前記原水タンク，前記塩水タンクおよび前記樹脂筒は、上下方向において、上方から前記原水タンク，前記塩水タンク，前記樹脂筒の順に配置されている。そうすることにより、これらの各機器が上下方向に配置されることになり、全体をよりスリムで設置スペースをとらない構成にすることができる。また、前記原水タンクは、前記塩水タンクの側方に並列状態で設置することもできる。
【００１７】
さらに、前記缶体および前記軟水器を囲むようにケーシング等の外装体を設けた場合は、この外装体における前記塩水タンクの上方となる位置に塩投入口が設けられ、この塩投入口を通して、塩水を生成するための塩を前記塩水タンク内へ容易に補充できるようになっている。前記塩投入口は、通常は開閉蓋により閉鎖されており、塩を投入するときに開けるようになっている。投入作業を容易にするために、前記塩投入口は、前記外装体の前側外装体に設けるのが好ましい。また、前記外装体は、必ずしも前記缶体および前記軟水器を囲む前後左右の全面に設ける必要はなく、少なくとも一面に設ける。
【００１８】
以上のように、前記構成によれば、前記軟水器を前記缶体と一体に配置して、その設置スペースを削減することができる。したがって、既に設置されているボイラと入れ換える際にも、設置スペースを大きくする必要がなく、容易に入換え作業を行うことができる。また、前記軟水器は、予め前記缶体に配管で接続した構成で出荷することができ、設置現場における施工工事の手間を大幅に低減することができる。さらに、前記構成によれば、従来の構成における加圧ポンプや軟水タンクが不要となり、簡単でコンパクトな構成となり、設置現場における施工工事の手間をより一層低減することができる。
【００１９】
【実施例】
以下、この発明に係るボイラの実施例について、図面を参照しながら説明する。図１および図２は、この発明に係るボイラの第一実施例を示す説明図で、図１は右側面説明図であり、図２は平面説明図である。この発明に係るボイラは、ベッド１上のほぼ中央部に架台２を介して缶体３が設けられ、この缶体３の上部にバーナ４が設けられている。一方、前記ベッド１上の前方部には軟水器５が支持部材６を介して設けられており、前記缶体３と前記軟水器５とが前記ベッド１上に一体に配置されている。すなわち、前記缶体３と前記軟水器５とは、近接した状態で配置されており、ボイラの設置スペースを削減可能な構成としている。
【００２０】
前記軟水器５は、樹脂筒７および塩水タンク８を備え、前記樹脂筒７内には、イオン交換樹脂が収容されており、一方前記塩水タンク８内には、前記イオン交換樹脂を再生するための塩水が蓄えられている。そして、前記軟水器５は、水頭差により前記塩水タンク８から前記樹脂筒７へ塩水を流下させて再生処理を行う構成になっている。また、前記軟水器５の上方には原水タンク９が設けられている。したがって、前記原水タンク９，前記塩水タンク８および前記樹脂筒７は、上下方向において、上方から前記原水タンク９，前記塩水タンク８，前記樹脂筒７の順に配置されている。
【００２１】
前記原水タンク９と前記樹脂筒７の上部とは、原水ライン１０で接続されており、前記塩水タンク８と前記原水ライン１０の途中とは、塩水流下ライン１１で接続されている。一方、前記樹脂筒７の下部と前記缶体３とは、軟水ライン１２で接続されている。この軟水ライン１２には、給水ポンプ等の給水手段１３が設けられており、前記原水ライン１０および前記軟水ライン１２により、前記原水タンク９から前記缶体３へ至る給水ライン１４が構成されている。また、前記軟水ライン１２には、前記給水手段１３の上流側および下流側に第一逆止弁１５および第二逆止弁１６がそれぞれ設けられている。
【００２２】
ここで、前記軟水ライン１２の一部，前記塩水流下ライン１１および前記原水ライン１０は、たとえば樹脂成形された１つの容器内に仕切りを設けることにより形成することができ、流路構成体１７（二点鎖線で図示）として一体に設けられている。また、この流路構成体１７は、前記樹脂筒７および前記塩水タンク８と一体に構成することができる。
【００２３】
つぎに、図３および図４に示す第二実施例について説明する。ここにおいて、前記第一実施例と同様の構成部材には同一の参照番号を付して、その詳細な説明を省略する。さて、この第二実施例では、前記ベッド１を第一ベッド１８と第二ベッド１９の２つの部材により構成している。すなわち、前記第一ベッド１８上には前記缶体３が設けられており、前記第二ベッド１９上には前記軟水器５が設けられており、前記第一ベッド１８および前記第二ベッド１９は密接した状態で配置されている。そして、前記第一ベッド１８および前記第二ベッド１９は、適宜の連結手段（図示省略）により連結されており、また前記軟水ライン１２も、その途中で適宜の連結手段（図示省略）により連結されている。
【００２４】
つぎに、図５に示す第三実施例について説明する。ここにおいても、前記各実施例と同様の構成部材には同一の参照番号を付して、その詳細な説明を省略する。さて、この第三実施例では、前記缶体３および前記軟水器５を囲むように前記ベッド１の四辺に沿って外装体２０を設けた構成になっている。この外装体２０は、前側外装体２１，右側外装体（図示省略），左側外装体２２および後側外装体２３の４つの部材により構成されており、前記前側外装体２１に、運転スイッチ等の操作部や液晶表示画面等の表示部（図示省略）が設けられている。ここで、前記外装体２０は、前記前側外装体２１，前記右側外装体および前記左側外装体２２の３つの部材により構成することもできるし、前記前側外装体２１のみで構成することもできる。
【００２５】
そして、前記前側外装体２１と前記缶体３との間に、前記軟水器５が設けられており、前記前側外装体２１には、前記塩水タンク８のすぐ上方となる位置に塩投入口２４が設けられている。この塩投入口２４には、開閉蓋２５が取り付けられており、この開閉蓋２５は、その前面側下端部を中心にして、ほぼ垂直の状態からほぼ水平の状態へ回動するようになっている。したがって、前記塩水タンク８内へ塩水を生成するための塩を補充する際には、前記開閉蓋２５を開き、前記塩投入口２４から前記塩水タンク８内へ容易に塩を投入することができ、塩投入の作業性に優れている。図中の二点鎖線は、前記開閉蓋２５の開状態を示している。
【００２６】
さらに、図６に基づいて、前記軟水器５および前記原水タンク９の構成を詳細に説明する。前記原水タンク９には、原水供給ライン２６が接続されており、この原水供給ライン２６は水道等から延長して引いてきている。そして、前記原水タンク９内には、補給水量を制御するボールタップ機構２７設けられている。また、前記樹脂筒７内には、イオン交換樹脂２８が一対の樹脂流出阻止部材２９，２９に挟持された形で収容されている。さらに、前記塩水タンク８内には、網状部材３０の上にペレット状の塩３１が多数収容されており、前記塩水タンク８内の下半分には、前記イオン交換樹脂２８を再生するための塩水が蓄えられている。
【００２７】
ここにおいて、前記原水タンク９，前記塩水タンク８および前記樹脂筒７を接続する給水配管構成について説明する。前記原水タンク９と前記樹脂筒７の上部とが、第一開閉弁３２が設けられた前記原水ライン１０で接続されている。前記原水ライン１０における前記第一開閉弁３２の上流側には、圧力センサ３３が設けられている。この圧力センサ３３は、前記原水ライン１０の圧力を検出して前記原水タンク９内の原水の有無を検出するも
のである。すなわち、予め設定された再生時刻になったとき、断水等により前記原水タンク９内が空であると、それを前記圧力センサ３３で検出して、前記イオン交換樹脂２８の再生処理を行わないように制御し、断水等が解消されて前記原水タンク９内が原水で満たされると、それを前記圧力センサ３３で検出して、前記イオン交換樹脂２８の再生処理を行うように制御する。
【００２８】
また、前記樹脂筒７の下部と前記缶体３（図６では図示省略）とが、前記軟水ライン１２で接続されている。そして、前記軟水ライン１２における前記第一逆止弁１５の上流側には、第二開閉弁３４が設けられている。
【００２９】
また、前記原水ライン１０における前記第一開閉弁３２の上流側から分岐させたバイパスライン３５が、前記軟水ライン１２における前記第二開閉弁３４と前記第一逆止弁１５との間に接続されている。前記バイパスライン３５には、第三開閉弁３６が設けられている。
【００３０】
また、前記原水ライン１０と前記バイパスライン３５との接続部から分岐させた副原水ライン３７が、前記樹脂筒７の上部に接続されている。前記副原水ライン３７には、上流側から順に第四開閉弁３８および第一オリフィス３９が設けられている。
【００３１】
また、前記塩水タンク８には、第五開閉弁４０が設けられた前記塩水流下ライン１１が接続されており、前記塩水流下ライン１１の下流側端部は、前記副原水ライン３７における前記第四開閉弁３８と前記第一オリフィス３９との間に接続されている。したがって、前記塩水流下ライン１１は、前記副原水ライン３７を介して前記樹脂筒７の上部に接続されている。
【００３２】
また、前記副原水ライン３７と前記塩水流下ライン１１との接続部から分岐させた補水ライン４１が、前記塩水タンク８の補水部４２に接続されている。前記補水ライン４１には、上流側から順に第六開閉弁４３および第二オリフィス４４が設けられている。したがって、前記補水ライン４１の上流側端部は、前記副原水ライン３７および前記原水ライン１０を介して前記原水タンク９に接続されている。
【００３３】
さらに、前記樹脂筒７の上部には第一排水ライン４５が接続されており、この第一排水ライン４５には、上流側から順に第七開閉弁４６および第三オリフィス４７が設けられている。そして、前記軟水ライン１２における前記第二開閉弁３４の上流側において、第八開閉弁４８が設けられた第二排水ライン４９を接続している。したがって、この第二排水ライン４９は、前記軟水ライン１２の一部を介して前記樹脂筒７の下部に接続されている。また、前記原水タンク９には第一オーバーフローライン５０が設けられ、前記塩水タンク８には第二オーバーフローライン５１が設けられている。ところで、前記第一排水ライン４５および前記第二排水ライン４９の下流側端部は、前記樹脂筒７より上方で大気開放されている。これは、後述する洗浄工程等において、断水等により前記原水タンク９内が空になっても、前記樹脂筒７内が水で満たされた状態になるようにし、前記樹脂筒７内へ空気が入らないようにするためである。
【００３４】
ここで、前記各開閉弁は、前記塩水タンク８と前記樹脂筒７との間の空間において、同じ高さに並列状態で配置されており、１つの駆動手段（図示省略）により駆動される構成になっている。また、前記各ラインは、樹脂成形した１つの容器内に仕切りを設けることにより形成することができ、前記塩水タンク８および前記樹脂筒７を含めて一体に構成することができる。
【００３５】
以上のような構成において、前記軟水器５における処理工程について説明する。前記軟水器５の処理工程は、通水工程，逆洗工程，再生工程，押出し工程，洗浄工程および補水工程の各工程からなる。原水を軟水にする処理は、前記通水工程において行われ、予め設定された前記イオン交換樹脂２８の再生時期になると、前記逆洗工程から前記補水工程までの一連の再生処理が行われるようになっている。また、前記逆洗工程から前記補水工程までの各工程は、予め設定された時間に基づいて時間制御される。
【００３６】
まず、前記通水工程においては、前記第一開閉弁３２，前記第二開閉弁３４および前記第四開閉弁３８が開状態であり、他の開閉弁は閉状態である。したがって、前記給水手段１３が稼動して前記原水タンク９内の原水を吸引すると、原水は、前記原水ライン１０および前記副原水ライン３７を通って前記樹脂筒７内へ流入し、前記樹脂筒７内を下向きに流れる。そして、前記イオン交換樹脂２８の働きにより、原水中のマグネシウムイオンやカルシウムイオン等の硬度分が除去されて軟水となり、この軟水は、前記軟水ライン１２を通って前記缶体３へ供給される。
【００３７】
ところで、前記副原水ライン３７に前記第一オリフィス３９が設けられているので、前記塩水流下ライン１１における前記第五開閉弁４０が、故障やゴミ噛み等により開状態のまま閉じなくなっても、前記塩水タンク８内の塩水が、前記樹脂筒７および前記軟水ライン１２を経由して前記缶体３へ流入することがない。すなわち、前記第一オリフィス３９が流通抵抗となるため、前記副原水ライン３７内の原水は、水頭差により前記塩水流下ライン１１を経由して前記塩水タンク８内へ流入し、前記塩水流下ライン１１を塩水が流下することがない。前記塩水タンク８内へ流入した原水は、前記第二オーバーフローライン５１から外部へ排出される。
【００３８】
つぎに、前記逆洗工程においては、前記第二開閉弁３４，前記第三開閉弁３６および前記第七開閉弁４６が開状態になり、他の開閉弁は閉状態になる。したがって、前記原水タンク９内の原水が、水頭差により流下し、前記原水ライン１０から前記バイパスライン３５および前記軟水ライン１２を通って前記樹脂筒７内へ下部から流入する。そして、原水は、前記樹脂筒７内を上向きに流れ、前記イオン交換樹脂２８の層をほぐした状態にし、前記第一排水ライン４５から外部へ排出される。
【００３９】
ここで、前記第三開閉弁３６は、以下の各工程においては継続して開状態にしてあり、途中で前記缶体３へ給水する必要が生じた場合に対応するために、原水を前記バイパスライン３５を経由して前記缶体３へ給水可能にしている。よって、以下の各工程においては、前記第三開閉弁３６は開状態として説明を省略する。
【００４０】
つぎに、前記再生工程においては、前記第五開閉弁４０および前記第八開閉弁４８が開状態になり、他の開閉弁は閉状態になる。したがって、前記塩水タンク８内の塩水が、水頭差により流下し、前記塩水流下ライン１１を通って前記樹脂筒７内へ流入し、前記イオン交換樹脂２８を再生する。
【００４１】
つぎに、前記押出し工程においては、前記第四開閉弁３８および前記第八開閉弁４８が開状態になり、他の開閉弁は閉状態になる。したがって、前記原水タンク９内の原水が、水頭差により流下し、前記原水ライン１０および前記副原水ライン３７を通って前記樹脂筒７内へ流入し、前記樹脂筒７内の塩水を前記イオン交換樹脂２８から分離された硬度分といっしょに、前記第二排水ライン４９を通して外部へ押し出す。ここにおいて、前記副原水ライン３７には前記第一オリフィス３９が設けられているので、原水は前記樹脂筒７内を比較的ゆっくりと流れ、塩水を確実に押し出すようになっている。
【００４２】
つぎに、前記洗浄工程においては、前記第一開閉弁３２，前記第四開閉弁３８および前記第八開閉弁４８が開状態になり、他の開閉弁は閉状態になる。したがって、前記原水タンク９内の原水が、水頭差により流下し、前記原水ライン１０および前記副原水ライン３７から前記樹脂筒７内へ流入し、前記イオン交換樹脂２８を洗浄して、前記樹脂筒７内に残留する塩水および硬度分を前記第二排水ライン４９を通して外部へ排出する。前記押出し工程と比較すると、前記原水ライン１０からも前記樹脂筒７内へ原水が流入するので、原水は前記樹脂筒７内を比較的速く流れる。
【００４３】
さらに、前記補水工程においては、前記第一開閉弁３２，前記第四開閉弁３８および前記第六開閉弁４３が開状態になり、他の開閉弁は閉状態になる。したがって、前記原水タンク９内の原水が、水頭差により流下し、前記原水ライン１０，前記副原水ライン３７および前記補水ライン４１を通って前記塩水タンク８内の前記補水部４２へ所定量流入する。
【００４４】
以上のようにして、前記イオン交換樹脂２８の再生処理が完了する。
【００４５】
【発明の効果】
この発明によれば、軟水器を缶体と一体に配置して、その設置スペースを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るボイラの第一実施例を示す右側面説明図である。
【図２】図１の平面説明図である。
【図３】この発明に係るボイラの第二実施例を示す右側面説明図である。
【図４】図３の平面説明図である。
【図５】この発明に係るボイラの第三実施例を示す右側面説明図であり、右側外装体を外した状態を示している。
【図６】この発明に係るボイラに設けられた軟水器の一実施例を示す説明図である。
【符号の説明】
１ ベッド
３ 缶体
５ 軟水器
７ 樹脂筒
８ 塩水タンク
９ 原水タンク
１３ 給水手段
１４ 給水ライン
１８ 第一ベッド
１９ 第二ベッド
２０ 外装体

Claims (6)

1. 缶体３および軟水器５をベッド１上に配置し、前記缶体３および前記軟水器５を囲む外装体２０を設けたことを特徴とするボイラ。
2. 第一ベッド１８および第二ベッド１９を密接した状態で前記ベッド１を構成し、前記第一ベッド１８に前記缶体３を設け、前記第二ベッド１９に前記軟水器５を設けたことを特徴とする請求項１に記載のボイラ。
3. 原水タンク９から前記缶体３へ至る給水ライン１４に前記軟水器５および給水手段１３を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のボイラ。
4. 前記軟水器５を前記給水手段１３の上流側に設けたことを特徴とする請求項３に記載のボイラ。
5. 前記軟水器５が塩水タンク８および樹脂筒７を備え、前記塩水タンク８から前記樹脂筒７へ塩水を流下させて再生処理を行うものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のボイラ。
6. 上方から前記原水タンク９，前記塩水タンク８，前記樹脂筒７の順に配置したことを特徴とする請求項５に記載のボイラ。

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