JPH0348206Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 この考案はスケール検知機構付防食装置に関
し、詳しくは電気温水器、ボイラ、ソーラ蓄熱槽
等に用いられる貯湯用缶体等の防食方法として広
く実施される外部電源法で用いられる防食装置の
防食構造の改良に関する。

(ロ) 従来の技術 一般に鋼製の貯湯用缶体においては、温水によ
る腐食を防止するため、その内面（温水との接触
面）にグラスライニング処理が施されている。こ
のグラスライニング処理は、耐食性にすぐれてい
る反面、ピンホールの発生は避けることができな
い。従つて缶体の内面には、微小な鋼表面が露出
するため、電気防食法との併用が腐食の防止に必
要である。しかしながら、グラスライニングは電
気絶縁性がきわめて高く、防食対象はピンホール
部の鋼だけであるため、電気防食法を併用した場
合、小さな防食電流で防食が達成され高い防食効
果を得ることができる。通常電気防食の実施方法
として、犠牲陽極による流電陽極方式と、外部電
源方式とが知られているが、前者は定期的に陽極
を取り替える必要があることなどから、最近は外
部電源方式が一般的に使用されている。

従来の外部電源方式による防食装置は、第４図
に示すように、貯湯用缶体１の胴壁に設けられた
開口２に嵌合しその開口２を密閉する絶縁部材３
と、絶縁部材３を貫通し缶体１内に挿入される棒
状の電極４と、電極４の缶体１外に突出する端子
５と缶体１の外壁面とに電気接続され電極４と缶
体１との間に直流電流を通電する直流電源回路６
とを備えたもので、缶体１内の絶縁部材３周辺に
は不完全グラスライニング部７が形成される。な
お、８はグラスライニング、９はピンホール、１
０は湯である。

この装置においては、缶体１の金属面露出部８
９に連続して防食電流を流して防食を行う。この
際、不完全グラスライニング部８には、その部分
が電極４に近接していることから比較的よく電流
が流れる。

すなわち缶体内部の湯１０の比抵抗の平均をｐ
とし、電極４から、任意のピンホール９までの距
離をlnとすると、電位差Ｅを与えた時に流れる電
流値inは、次のようになる。

in＝Ｅ／Ｒ＝Ｅ／ｐ・l_o ……(1) 同様に、不完全グラスライニング部８に流れる電
流値は、 is＝Ｅ／Ｒ＝Ｅ／ｐ・l_S ……(2) ここでl_s＜l_oであればis＞in ……(3)である。

したがつて、湯１０中に存在する種々の陽イオ
ンは、電位差により、陰極である缶体１の露出部
８９に引き寄せられ、第５図に示すようにその露
出部８９の周囲にスケール１１として付着する。
この際、前記(3)式より不完全グラスライニング部
８の周囲には比較的大きな電流isが流れるため、
スケール１１の付着量も比較的大きくなる。この
付着量は湯１０の水質により著しく多くなること
があり、ときには第５図に示すように推積したス
ケール１１が電極４にまで達することがある。

最近、外部電源方式の防食法の普及に加え、各
地の水質の悪化に伴い、前述の電極４周囲のスケ
ール１１付着により、缶体１の他の部分に対する
防食不足を招き、缶体１の穴あきに至る事故例が
発生している。すなわち、水質および缶体１周囲
の配管および部品の接続状況により、水に比べ導
電率の高いスケールが発生し、そのスケールが前
記のように電極４に達した場合、缶体１の他の部
分に流れる電流inに比べて大きな値の電流i_Tが流
れる。i_Tの値がきわめて大きな場合、その分inの
値は低下し、缶体１各部に存在するピンホール等
の金属面露出部への防食電流分布状況が悪化し、
ついには、腐食に至る部分が発生する。

上記現象による事故を防ぐため、次のような提
案がなされている。

(a) 定期的に電極４を缶体１より取りはずして、
電極４周囲を清掃することによりスケールを取
り外除く。

(b) 絶縁部材３の形状を工夫してスケールが電極
４に達し難い形状にする。

(ハ) 考案が解決しようとする問題点 しかしながら、これらの対策にはそれぞれ次の
ような問題がある。

(a) 水質により、スケールの付着量および成分は
著しく異なり、適正な電極４の清掃時期の決
定、言いかえれば、清掃の必要性の見きわめが
きわめて困難である。従つて、清掃時期は、経
験的に決められることとなり、水質により缶体
１の腐食の危険や無駄な点検作業を行うことに
なる。

(b) 絶縁部材３の形状の工夫だけでは、依然とし
てスケールが電極４に達する可能性が存在し、
完全な対策とはいえない。

この考案は以上の事情に鑑みなされたもので、
缶体防食用の電極の他に、防食効果を妨げる恐れ
のあるスケールの付着を検知するための補助電極
を設け、簡単な制御回路との組合せにより、水質
に関係なく適正な電極清掃時期の決定を可能とし
た防食装置の提供を目的とするものである。

(ニ) 問題点を解決するための手段 この考案は、スケール検知機構付防食装置であ
つて、グラスライニング処理が内壁面に施された
金属製の貯湯用缶体の胴壁に設けられた開口に嵌
合しその開口を密閉する絶縁部材と、この絶縁部
材を貫通し缶体内に挿入される棒状の主電極と、
この主電極の缶体外に突出する端子と缶体の外壁
面とに電気接続され主電極と缶体との間に直流電
流を通電する直流電源回路とを備え、さらに絶縁
部材を貫通し缶体の内壁面近傍で缶体の開口周縁
に沿つて設けられた主電極の表面積より小さい表
面積を有する補助電極と、この補助電極の缶体外
に突出する端子と直流電源回路のプラス側とに電
気接続され補助電極と缶体との間に流れる電流値
を検出する電流検出回路と、この検出電流値が予
め設定した電流値以上になつたときに缶体内の絶
縁部材周辺に付着したスケールを除去するための
報知信号を出力する出力手段とを備えたものであ
る。

(ホ) 実施例 以下図に示す実施例に基づいてこの考案を詳述
する。なお、これによつてこの考案が限定される
ものではない。

第１図において、スケール検知機構付防食装置
１２は、絶縁部材１３、主電極１４、直流電源回
路１５、補助電極１６、電流検出回路１７及び出
力手段１８から主として構成される。

絶縁部材１３は、略円錐状の部材からなり、貯
湯用缶体１９の胴壁に設けられた円型の開口２０
に嵌合しその開口を密閉するもので、主電極１４
は棒状の電極からなり、絶縁部材１３の中央部を
貫通して缶体１９内に挿入されている。直流電源
回路１５は主電極１４と缶体１９との間に直流電
流を通電するもので、主電極１４の缶体１９外に
突出する端子２１と缶体１９の外壁面に電気接続
されている。なお、２２はグラスライニング、２
３はピンホール、２４は湯である。

補助電極１６は、主電極１４の表面積より小さ
い表面積を有するリング状の電極からなり、絶縁
部材１３の上部を貫通して缶体１９の内壁面近傍
で缶体１９の開口２０周縁に沿つて設けられてい
る。

電流検出回路１７は補助電極１６と缶体１９と
の間に流れる電流値を検出するもので、補助電極
１６の缶体１９外に突出する端子２５と直流電源
回路１５のプラス側とに電気接続されている。

出力手段１８は、パイロツトランプ等のモニタ
ー機構からなり、電流検出回路１７による検出電
流値が予め設定した電流値以上になつたときに缶
体１９内の絶縁部材１３の周辺に付着したスケー
ル２６を除去するための報知信号を出力するよう
構成されている。なお、２７は缶体１９内の絶縁
部材１３周辺の不完全グラスライニング部であ
る。

次に上記防食装置１２の作動について説明す
る。

電流検出回路１７による検出電流値が主電極１
４による防食電流に悪影響を与えるおそれのある
予め設定した電流値imに達すると、出力手段１
８が作動して、ユーザーに缶体１９の内壁面の清
掃を知らせる。この際、スケールの種類により、
多量のスケールが付着した場合でも、導電性が小
さく、前記imに達しなければ出力手段１８は作
動しない。

以下この考案の効果について述べる。

(a) 補助電極１６が缶体１９の内壁面近くに設け
られているため、スケールの付着を早期に検知
することができる。

(b) 補助電極１６の表面積が主電極１４のそれよ
りも十分小さいため、不完全グラスライニング
部２７へのスケールの付着量の増加を防止する
ことができ、かつ主電極１４による防食電流の
分布への影響を与えることを防止することがで
きる。

(c) 補助電極１６と主電極１４を中心としたリン
グ状にしているため、主電極１４に対してその
あらゆる方向からスケールの推積を検知するこ
とができる。

(d) 直接、スケール２６の付着を検知する構造の
ため、缶体１９内の水質に関係なく、主電極１
４の清掃時期を確実に決定することができる。

(e) スケール２６の付着等のために補助電極１６
から缶体１９へ漏洩する電流値を読みとること
により、スケール２６の付着量等に関わりな
く、スケール２６の付着等により発生した主電
極１４周囲の導電率の大きな変化を検知するこ
とができ、それによつて主電極１４の清掃の必
要性を確実に知ることができる。また、防食効
果に影響をおよぼさないスケール等の付着には
作動しないため、正確に主電極の清掃時期を知
ることができる。

(ヘ) 考案の効果 この考案によれば、缶体内の水質に関係なく主
電極の清掃時期を確実に知ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す要部断面を
含む構成説明図、第２図はスケールが付着してい
ない状態における第１図Ａ部の拡大断面図、第３
図はスケール付着後の第１図Ａ部の拡大断面図、
第４図は従来例の第１図相当図、第５図及び第６
図は従来例の第３図相当図である。 １２……検知機構付防食装置、１３……絶縁部
材、１４……主電極、１５……直流電源回路、１
６……補助電極、１７……電流検出回路、１８…
…出力手段、１９……缶体、２０……開口、２
１，２５……端子、２２……グラスライニング、
２６……スケール。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. グラスライニング処理が内壁面に施された金属
   製の貯湯用缶体の胴壁に設けられた開口に嵌合し
   その開口を密閉する絶縁部材と、この絶縁部材を
   貫通し缶体内に挿入される棒状の主電極と、この
   主電極の缶体外に突出する端子と缶体の外壁面と
   に電気接続され主電極と缶体との間に直流電流を
   通電する直流電源回路とを備え、さらに絶縁部材
   を貫通し缶体の内壁面近傍で缶体の開口周縁に沿
   つて設けられた主電極の表面積より小さい表面積
   を有する補助電極と、この補助電極の缶体外に突
   出する端子と直流電源回路のプラス側とに電気接
   続され補助電極と缶体との間に流れる電流値を検
   出する電流検出回路と、この検出電流値が予め設
   定した電流値以上になつたときに缶体内の絶縁部
   材周辺に付着したスケールを除去するための報知
   信号を出力する出力手段とを備えてなるスケール
   検知機構付防食装置。