JPH0224915B2 - - Google Patents
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- JPH0224915B2 JPH0224915B2 JP7184686A JP7184686A JPH0224915B2 JP H0224915 B2 JPH0224915 B2 JP H0224915B2 JP 7184686 A JP7184686 A JP 7184686A JP 7184686 A JP7184686 A JP 7184686A JP H0224915 B2 JPH0224915 B2 JP H0224915B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water storage
- storage tank
- corrosion
- electrode
- tank
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
- Prevention Of Electric Corrosion (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は、常時、水を充満して使用する鉄製
貯水タンク、たとえば、電気温水器の貯湯タンク
における防食電極の消耗検知装置に関する。
貯水タンク、たとえば、電気温水器の貯湯タンク
における防食電極の消耗検知装置に関する。
従来技術
鉄製貯水タンクにおいては、マグネシウムを主
体とする防食電極を備えることによつて、タンク
を形成する鉄との間に電池を形成せしめ、該電池
を電源として、タンクに防食電流を流し、タンク
の内壁面に形成される局部電池によるタンク腐食
を防止することが行なわれる。
体とする防食電極を備えることによつて、タンク
を形成する鉄との間に電池を形成せしめ、該電池
を電源として、タンクに防食電流を流し、タンク
の内壁面に形成される局部電池によるタンク腐食
を防止することが行なわれる。
この技術は、電気防食技術のうちでも、特に、
Galvanic Protectionと呼ばれ、防食電流を供給
するための外部電源を必要としない点に特徴があ
る。
Galvanic Protectionと呼ばれ、防食電流を供給
するための外部電源を必要としない点に特徴があ
る。
Galvanic Protectionによつて、鉄製タンクの
腐食の進行を完全に阻止するに必要なタンクの防
食電位は、鉄の自然腐食電位である−0.44Vに加
えて、（−0.2〜−0.3）Ｖの余裕をみて、−0.77V
以下であればよいとされており、防食電極によつ
て、タンクの全表面を、−0.77V以下に保つこと
ができれば、防食の目的を達することができる。
腐食の進行を完全に阻止するに必要なタンクの防
食電位は、鉄の自然腐食電位である−0.44Vに加
えて、（−0.2〜−0.3）Ｖの余裕をみて、−0.77V
以下であればよいとされており、防食電極によつ
て、タンクの全表面を、−0.77V以下に保つこと
ができれば、防食の目的を達することができる。
而して、Galvanic Protectionにおける防食電
極は、時間の経過とともに消耗し、その重量が減
少するから、一定の寿命があり、定期的に、防食
電極の消耗の程度を点検しなければならない。防
食電極の消耗を看過するときは、その後のタンク
の腐食が急激に進行し、タンクに致命的な損傷を
与えることがあるから、この点検作業は重要であ
るが、従来は、専ら、防食電極を目視点検するの
みであつて、タンクの外部から手軽に、且つ、確
実に点検できる手法は、確立されてはいなかつ
た。
極は、時間の経過とともに消耗し、その重量が減
少するから、一定の寿命があり、定期的に、防食
電極の消耗の程度を点検しなければならない。防
食電極の消耗を看過するときは、その後のタンク
の腐食が急激に進行し、タンクに致命的な損傷を
与えることがあるから、この点検作業は重要であ
るが、従来は、専ら、防食電極を目視点検するの
みであつて、タンクの外部から手軽に、且つ、確
実に点検できる手法は、確立されてはいなかつ
た。
実開昭51−54848号公報には、この目的を達成
するための一手法として、タンクと防食電極とを
絶縁して取り付けるとともに、両者を、指示計を
介して、電気的に接続することによつて、該指示
計の指度によつて防食電極の消耗度合を監視せん
とする技術が開示されているけれども、このもの
は、指示計が、タンクと防食電極とで形成される
電池に直列に挿入されるものであるので、指示計
の内部インピーダンスに基づく電圧降下が、その
まま、防食電位の低下に直結して、防食性能を劣
化させるおそれがあること、タンクの防食電位を
計測するのではなく、前記電池に流れる防食電流
を計測するものであるので、タンク内の水の比抵
抗や、タンクの内壁面の状態、たとえば、ライニ
ング材のピンホールの有無、スケールの付着等の
外部因子の影響を強く受け、したがつて、検出が
不正確になりがちであること等の欠点があるもの
であつた。
するための一手法として、タンクと防食電極とを
絶縁して取り付けるとともに、両者を、指示計を
介して、電気的に接続することによつて、該指示
計の指度によつて防食電極の消耗度合を監視せん
とする技術が開示されているけれども、このもの
は、指示計が、タンクと防食電極とで形成される
電池に直列に挿入されるものであるので、指示計
の内部インピーダンスに基づく電圧降下が、その
まま、防食電位の低下に直結して、防食性能を劣
化させるおそれがあること、タンクの防食電位を
計測するのではなく、前記電池に流れる防食電流
を計測するものであるので、タンク内の水の比抵
抗や、タンクの内壁面の状態、たとえば、ライニ
ング材のピンホールの有無、スケールの付着等の
外部因子の影響を強く受け、したがつて、検出が
不正確になりがちであること等の欠点があるもの
であつた。
発明の目的
そこでこの発明の目的は、かかる従来技術の実
情と欠点に鑑み、タンクの防食電位を、直接、検
出することによつて、計器が、タンクと防食電極
とで形成される電池に直列に挿入されるものでな
いので、防食性能を低下せしめるおそれがなく、
しかも、防食電流を計測するものでないから検出
精度が低下するおそれも少ない、新規の、貯水タ
ンクにおける防食電極の消耗検知装置を提供する
ことにある。
情と欠点に鑑み、タンクの防食電位を、直接、検
出することによつて、計器が、タンクと防食電極
とで形成される電池に直列に挿入されるものでな
いので、防食性能を低下せしめるおそれがなく、
しかも、防食電流を計測するものでないから検出
精度が低下するおそれも少ない、新規の、貯水タ
ンクにおける防食電極の消耗検知装置を提供する
ことにある。
発明の構成
かかる目的を達成するためのこの発明の構成
は、防食電極を備えた鉄製貯水タンクの内壁部
に、鉄よりイオン化傾向が小さい金属からなる検
出電極を、前記貯水タンクから絶縁して設け、前
記貯水タンクと前記検出電極との間に高インピー
ダンスの電位差計を挿入接続することによつて、
該電位差計は、タンクと防食電極とで形成される
電池によるタンクの防食電位と、前記検出電極の
自然腐食電位との差を計測することになるから、
後者を既知の定数と扱うことによつて、前者を直
接監視することができるようにしたことを要旨と
する。
は、防食電極を備えた鉄製貯水タンクの内壁部
に、鉄よりイオン化傾向が小さい金属からなる検
出電極を、前記貯水タンクから絶縁して設け、前
記貯水タンクと前記検出電極との間に高インピー
ダンスの電位差計を挿入接続することによつて、
該電位差計は、タンクと防食電極とで形成される
電池によるタンクの防食電位と、前記検出電極の
自然腐食電位との差を計測することになるから、
後者を既知の定数と扱うことによつて、前者を直
接監視することができるようにしたことを要旨と
する。
実施例
以下、図面を以つて実施例を説明する。
貯水タンクにおける防食電極の消耗検知装置
は、貯水タンク１１に取り付けた検出電極２１
と、貯水タンク１１と検出電極２１との間に挿入
接続した電位差計２２とかからなる（第１図）。
は、貯水タンク１１に取り付けた検出電極２１
と、貯水タンク１１と検出電極２１との間に挿入
接続した電位差計２２とかからなる（第１図）。
貯水タンク１１は、鉄製タンクであつて、その
下方には給水管１１ａ、上方には排水管１１ｂを
備えており、内部には、常時、水Ｗが充満されて
いる。
下方には給水管１１ａ、上方には排水管１１ｂを
備えており、内部には、常時、水Ｗが充満されて
いる。
貯水タンク１１の上下の壁面には、鉄よりイオ
ン化傾向の大きな金属、たとえば、マグネシウム
を主体として防食電極１２が取り付けられてい
て、その大部分が水Ｗに浸漬されている。
ン化傾向の大きな金属、たとえば、マグネシウム
を主体として防食電極１２が取り付けられてい
て、その大部分が水Ｗに浸漬されている。
貯水タンク１１の下方の壁面には、検出電極２
１を貫通せしめて設けてある。検出電極２１は、
それ自身が消耗しないように、鉄よりイオン化傾
向の小なる金属、たとえばニツケルで、全体を形
成するか、または、少なくとも、その表面をメツ
キ処理した金属電極であつて、その基部は、絶縁
ブツシユ２１ａを介して、貯水タンク１１とは電
気的に絶縁された状態で、取り付けられている。
１を貫通せしめて設けてある。検出電極２１は、
それ自身が消耗しないように、鉄よりイオン化傾
向の小なる金属、たとえばニツケルで、全体を形
成するか、または、少なくとも、その表面をメツ
キ処理した金属電極であつて、その基部は、絶縁
ブツシユ２１ａを介して、貯水タンク１１とは電
気的に絶縁された状態で、取り付けられている。
電位差計２２は、内部インピーダンスが高い直
流電位差計であつて、たとえば、ホイートストン
ブリツジ、または、直流増幅器を前置した高入力
インピーダンス形電圧計、あるいは、高利得増幅
器によるアナログコンパレータであつて、入力電
位差Ｖと、その監視レベルとの比較結果が、直
接、得られるものであつてもよい。
流電位差計であつて、たとえば、ホイートストン
ブリツジ、または、直流増幅器を前置した高入力
インピーダンス形電圧計、あるいは、高利得増幅
器によるアナログコンパレータであつて、入力電
位差Ｖと、その監視レベルとの比較結果が、直
接、得られるものであつてもよい。
いま、貯水タンク１１の内部における電気的等
価回路は、第２図に示す如くなる。すなわち、防
食電極１２をマグネシウムで形成したときは、マ
グネシウムの自然腐食電位VMgが電源となり、
水Ｗの抵抗Roを介して防食電流Ｉが流れること
によつて、貯水タンク１１の電位は、防食電位−
VFeに保持されている。すなわち、 VFe＝VMg−Ro・Ｉ≧0.77（Ｖ） であれば、防食電極１２は健全であり、防食効果
が維持されている。
価回路は、第２図に示す如くなる。すなわち、防
食電極１２をマグネシウムで形成したときは、マ
グネシウムの自然腐食電位VMgが電源となり、
水Ｗの抵抗Roを介して防食電流Ｉが流れること
によつて、貯水タンク１１の電位は、防食電位−
VFeに保持されている。すなわち、 VFe＝VMg−Ro・Ｉ≧0.77（Ｖ） であれば、防食電極１２は健全であり、防食効果
が維持されている。
ニツケル製、または、ニツケルメツキ製の検出
電極２１には、ニツケルの自然腐食電位−VNi
が現われるから、検出電極２１と貯水タンク１１
との間に接続された電位差計２２が計測する電位
差Ｖは、 Ｖ＝VFe−VNi である。ここで、VNiは、既知の定数（0.25V）
であるから、したがつて、貯水タンク１１の防食
電位VFeは、 VFe＝Ｖ＋VNi として求めることができ、これが、0.77Vより大
きいか否かによつて、すなわち、 Ｖ≧0.77−0.25＝0.52（Ｖ） の成否によつて、防食電極１２の消耗を検知すれ
ばよいことになる。
電極２１には、ニツケルの自然腐食電位−VNi
が現われるから、検出電極２１と貯水タンク１１
との間に接続された電位差計２２が計測する電位
差Ｖは、 Ｖ＝VFe−VNi である。ここで、VNiは、既知の定数（0.25V）
であるから、したがつて、貯水タンク１１の防食
電位VFeは、 VFe＝Ｖ＋VNi として求めることができ、これが、0.77Vより大
きいか否かによつて、すなわち、 Ｖ≧0.77−0.25＝0.52（Ｖ） の成否によつて、防食電極１２の消耗を検知すれ
ばよいことになる。
貯水タンク１１として、内径550mm、高さ1750
mm、容量380リツトルの電気温水器の鉄製貯湯タ
ンクを用い、防食電極１２として、長さ1210mm、
直径21mmのマグネシウム電極を使用し、検出電極
２１として、ニツケルメツキを施した銅棒を使用
したとき、防食電極１２の消耗による、電位差計
２２の検出する電位差Ｖの変化は、第３図のよう
であつた。ただし、同図中、曲線ａ，ｂは、それ
ぞれ、検出電位差Ｖの最大値と最小値とを示し、
検出電位差Ｖは、貯水タンク１１中の水Ｗの水
質・温度等によつて、曲線ａ，ｂの間を変動し得
る。そこで、検出電位差Ｖの最小許容値として、
0.75をとれば、確実に、防食電極１２の消耗限度
を検知することができた（同図中、一点鎖線）。
mm、容量380リツトルの電気温水器の鉄製貯湯タ
ンクを用い、防食電極１２として、長さ1210mm、
直径21mmのマグネシウム電極を使用し、検出電極
２１として、ニツケルメツキを施した銅棒を使用
したとき、防食電極１２の消耗による、電位差計
２２の検出する電位差Ｖの変化は、第３図のよう
であつた。ただし、同図中、曲線ａ，ｂは、それ
ぞれ、検出電位差Ｖの最大値と最小値とを示し、
検出電位差Ｖは、貯水タンク１１中の水Ｗの水
質・温度等によつて、曲線ａ，ｂの間を変動し得
る。そこで、検出電位差Ｖの最小許容値として、
0.75をとれば、確実に、防食電極１２の消耗限度
を検知することができた（同図中、一点鎖線）。
他の実施例
貯水タンク１１が、電気温水器の貯湯タンクで
あるときは、ヒータ３１が使用されているので、
これを検出電極２１として兼用することができる
（第４図）。ただし、ヒータ３１は、絶縁ブツシユ
３１ａを介して、貯水タンク１１から電気的に絶
縁して取り付けられているものとし、少なくと
も、その表面は、鉄よりイオン化傾向が小なる金
属、たとえば、銅またはニツケルで形成されてい
るものとする。また、ヒータ３１は、電気ヒータ
のみならず、蒸気または熱水を通ずる熱交換器で
あつてもよいことは、いうまでもない。
あるときは、ヒータ３１が使用されているので、
これを検出電極２１として兼用することができる
（第４図）。ただし、ヒータ３１は、絶縁ブツシユ
３１ａを介して、貯水タンク１１から電気的に絶
縁して取り付けられているものとし、少なくと
も、その表面は、鉄よりイオン化傾向が小なる金
属、たとえば、銅またはニツケルで形成されてい
るものとする。また、ヒータ３１は、電気ヒータ
のみならず、蒸気または熱水を通ずる熱交換器で
あつてもよいことは、いうまでもない。
さらに、ヒータ３１が、排流抵抗Ｒを有すると
きも、同様に、この発明を適用することができる
（第５図）。すなわち、排流抵抗Ｒに流れる電流を
△Ｉとするときは、貯水タンク１１の、排流抵抗
Ｒが接続されている付近の防食電位−V′Feは、 V′Fe＝VFe−Ro・△Ｉ＜VFe となつて、排流抵抗Ｒを用いないときに比して、
Ro・△Ｉだけ、防食電位が低下する。しかしな
がら、一般に、この影響は、貯水タンク１１の全
体に及ぶのではなく、排流抵抗Ｒの接続点の近傍
のみに及ぶ上、Ro・△Ｉは、VFeに比して、充
分小さいのが普通である。いま、ヒータ３１の防
食電位を−VHとすると、電位差計２２が検出す
る電位差Ｖは、前例にならつて、 Ｖ＝V′Fe−VH である。ヒータ３１には、防食電流△Ｉが流れて
いるので、VH＞VNiであり、また、V′Fe＜VFe
であるから、Ｖ＋VNiの値を監視すれば、防食
電極１２の消耗を、より安全側で、検知すること
ができる。
きも、同様に、この発明を適用することができる
（第５図）。すなわち、排流抵抗Ｒに流れる電流を
△Ｉとするときは、貯水タンク１１の、排流抵抗
Ｒが接続されている付近の防食電位−V′Feは、 V′Fe＝VFe−Ro・△Ｉ＜VFe となつて、排流抵抗Ｒを用いないときに比して、
Ro・△Ｉだけ、防食電位が低下する。しかしな
がら、一般に、この影響は、貯水タンク１１の全
体に及ぶのではなく、排流抵抗Ｒの接続点の近傍
のみに及ぶ上、Ro・△Ｉは、VFeに比して、充
分小さいのが普通である。いま、ヒータ３１の防
食電位を−VHとすると、電位差計２２が検出す
る電位差Ｖは、前例にならつて、 Ｖ＝V′Fe−VH である。ヒータ３１には、防食電流△Ｉが流れて
いるので、VH＞VNiであり、また、V′Fe＜VFe
であるから、Ｖ＋VNiの値を監視すれば、防食
電極１２の消耗を、より安全側で、検知すること
ができる。
なお、この装置は、防食電極１２と貯水タンク
１１とで形成される電池による、貯水タンク１１
の防食電位−VFeを監視するものであるから、貯
水タンク１１の内部の水Ｗが不足して前記電池が
形成されなくなるときは、当然に、防食電位−
VFeも現われなくなつて、電位差計２２の検出電
位差Ｖは、零を示す。したがつて、この発明は、
貯水タンク１１の水位監視装置、ないし、電気温
水器における空焚防止装置としても、そのまま、
応用し得るものである。
１１とで形成される電池による、貯水タンク１１
の防食電位−VFeを監視するものであるから、貯
水タンク１１の内部の水Ｗが不足して前記電池が
形成されなくなるときは、当然に、防食電位−
VFeも現われなくなつて、電位差計２２の検出電
位差Ｖは、零を示す。したがつて、この発明は、
貯水タンク１１の水位監視装置、ないし、電気温
水器における空焚防止装置としても、そのまま、
応用し得るものである。
発明の効果
以上説明したように、この発明によれば、防食
電極を備えた鉄製貯水タンクの内壁面に、鉄より
イオン化傾向の小さい金属からなる検出電極を設
け、該検出電極を貯水タンクから絶縁するととも
に、両者間に、高インピーダンスの電位差計を接
続することによつて、該電位差計は、防食電極に
よる貯水タンクの防食電位と、検出電極の自然腐
食電位との差を計測することができるから、後者
を既知の定数を扱うことによつて、前者を直接監
視することができ、したがつて、防食電極とタン
クとで形成する電池に直列に計器を挿入して防食
電流を計測するものでないので、計器による電圧
降下が防食性能を低下せしめたり、水質やタンク
の内壁面の状態等の外部因子の影響によつて検出
精度が低下したりするおそれを有効に排除するこ
とができるという優れた効果がある。
電極を備えた鉄製貯水タンクの内壁面に、鉄より
イオン化傾向の小さい金属からなる検出電極を設
け、該検出電極を貯水タンクから絶縁するととも
に、両者間に、高インピーダンスの電位差計を接
続することによつて、該電位差計は、防食電極に
よる貯水タンクの防食電位と、検出電極の自然腐
食電位との差を計測することができるから、後者
を既知の定数を扱うことによつて、前者を直接監
視することができ、したがつて、防食電極とタン
クとで形成する電池に直列に計器を挿入して防食
電流を計測するものでないので、計器による電圧
降下が防食性能を低下せしめたり、水質やタンク
の内壁面の状態等の外部因子の影響によつて検出
精度が低下したりするおそれを有効に排除するこ
とができるという優れた効果がある。
第１図ないし第３図は実施例を示し、第１図は
全体構成説明図、第２図は電気等価回路図、第３
図は性能曲線図である。第４図は他の実施例を示
す第１図相当図、第５図は、さらに他の実施例を
示す要部構成説明図である。 １１…貯水タンク、１２…防食電極、２１…検
出電極、２２…電位差計、３１…ヒータ。
全体構成説明図、第２図は電気等価回路図、第３
図は性能曲線図である。第４図は他の実施例を示
す第１図相当図、第５図は、さらに他の実施例を
示す要部構成説明図である。 １１…貯水タンク、１２…防食電極、２１…検
出電極、２２…電位差計、３１…ヒータ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 鉄よりイオン化傾向が大なる金属からなる防
食電極を備えた鉄製貯水タンクの内壁部に、少な
くとも表面が、鉄よりイオン化傾向が小なる金属
からなり、しかも、前記貯水タンクから絶縁され
た検出電極を設けるとともに、前記貯水タンクと
前記検出電極との間に電位差計を接続してなる貯
水タンクにおける防食電極の消耗検知装置。 ２ 前記検出電極は、前記貯水タンク内の水を昇
温せしめるためのヒータまたは熱交換器と兼用で
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の貯水タンクにおける防食電極の消耗検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61071846A JPS62228494A (ja) | 1986-03-29 | 1986-03-29 | 貯水タンクにおける防食電極の消耗検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61071846A JPS62228494A (ja) | 1986-03-29 | 1986-03-29 | 貯水タンクにおける防食電極の消耗検知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62228494A JPS62228494A (ja) | 1987-10-07 |
| JPH0224915B2 true JPH0224915B2 (ja) | 1990-05-31 |
Family
ID=13472311
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61071846A Granted JPS62228494A (ja) | 1986-03-29 | 1986-03-29 | 貯水タンクにおける防食電極の消耗検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62228494A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2602718B2 (ja) * | 1989-06-19 | 1997-04-23 | 日立冷熱株式会社 | 電気温水器 |
| JPH0711465A (ja) * | 1992-11-06 | 1995-01-13 | Koyo Sangyo:Kk | 海洋エンジンの電蝕防止装置 |
| US7372005B2 (en) * | 2004-09-27 | 2008-05-13 | Aos Holding Company | Water storage device having a powered anode |
| JP4747691B2 (ja) * | 2005-06-24 | 2011-08-17 | 東京エレクトロン株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
-
1986
- 1986-03-29 JP JP61071846A patent/JPS62228494A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62228494A (ja) | 1987-10-07 |
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