JPS60594B2 - 配管防食装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の背景） 現在、空調設備、給湯システムなどは病院、ホテル、マ
ンションなどには不可欠のもので、これらの基本的回路
はボイラーで熱した温水を、ポンプによって各部屋の放
熱器等に送り、ここで使用後はボイラーに還るようにな
っている。

ところが温水を循環する配管におけるいわゆるェアロッ
ク現象と温水に伝わる音波の発生によって温水の円滑な
送りや騒音障害となっている。

また配管内に赤さびが発生し赤水、給水の障害となって
いるのが実情である。その原因の一つとして温水が含有
する溶存気体（酸素「窒素、炭酸ガス、水素、メタンガ
スなど）がある。

そのため本願考案者は気泡分離装置（特公昭５７一１６
２８５号）を提案した。（従来技術）ところがこの気泡
分離装置は、腰冷房装置においては画期的効果を示した
が、給湯装置においては未だ完全に溶存気体の分離が達
成していない。

その原因は暖房設置の場合は、同一の温水が循環流路を
循環しているため、この流路中に組込まれた気泡分離装
置を常時通過しており、通過をくり返す度にガスの分離
除去が行われ、最終的には溶存ガスが無くなると考えら
れる。しかし給湯設置では、使用量に合せて新しい給水
を行なわなければならず、この新しい水には溶存ガスが
大量に含有しているため、この熔存ガスの分離は常に不
十分である。また給傷設置は、常時使用されるものでな
く、例えば夜間は殆んど使用されない。

そのため湯の不便用時に温水の循環ポンプを停止させる
と、配管内での温水に温度差によって含有酸素の濃淡が
生じ、酸素濃淡電池作用などによってパイプの腐食が促
進される。また従来より給傷系路にポンプ（羽根車式）
によって一定の範囲内（８ム〜１８仏）の振動を与える
と、配管の内壁に硬質防銭保護被覆ができ、これが配管
の防食に効果的であることも明らかになっている。

この被覆を分析すると、ケイ酸、酸化アルミニウム、酸
化第二鉄、酸化亜鉛、その他極少量酸化カルシウム、酸
化マグネシウムなどが認められている。（特徴） そこで本発明の第一の特徴は常時温湯は配管内を流動さ
せるが、そのための循環用ポンプの容量（能力）は、温
湯を流動させるに必要にして十分なもので、例えば循環
ポンプの容量は、設備の給湯の瞬間最大使用量の約３分
の１及至４分の１のものを使用する。

この比較的低能力のポンプによって、温湯を常時気泡分
離除去装置を通過させるが、しかしこのポンプの波動で
は配管に硬質防鏡保護被覆を形成させるに十分な振幅の
波動を与えることが不可能である。そこで本発明の第二
の特徴は、低容量ポンプの下流に振幅器を設置し、ポン
プの不十分な波動に振幅を加え適正な振幅値を流体に与
え、配管内壁に硬質防錆保護被覆を形成し、配管の腐食
を防止し、赤水の発生を防止することにある。

（本発明の構成） そこで本発明の構成は、前記気泡分離装置の給水管に蓮
適するパイプにチャッキバルブを設け、このバルブを中
心として設けてあるバイパスに、ポンプと振幅器とを設
けたところに特徴を有するものである。

（実施例） 図面に基いて本発明の実施例を説明すると、第１図に示
すように給傷用のタンクＴには、供給用パイプｌａが設
けてあり、このパイプはチヤツキバルブ２を介して気泡
分離除去装置３の給水口に連結している。

なおボイラー等の図示は省略している。そしてパイプｌ
ａには、チヤツキバルブ２を中心としてバイパスｌｂが
設けてあり、このバイパスには、ポンプ４及び振幅器５
が設けてある。

そして気泡分離除去装置３の排出口にはパイプｌｃが連
結しており、このパイプにはシャワー６や蛇口７が設け
てある。Ｖ，…はそれぞれバルブである。ところで気泡
分離装置３の具体的構造は、第２図に示すように、円筒
状の鉄製パイプ体８の両端には前、後板９，１０が溶着
されており、この前板の中央部より上部に給水口１１が
、後板の中央部より下部には排出口１２がそれぞれ取付
けてある。

そして給水口１１及び排出ロー２には、それぞれパイプ
ｌａ，ｌｃが連結している。

パイプ体３の内径、鯛方向の長さは、パイプより流入す
る水の量、流速、乱流状態等によって定められる。

次に、パイプ体３の下流側則後板寄りの上面の一部には
、垂直パイプ１３を蓮適状態で突設する。

そして垂直パイプ１３の天板には排気パイプ１４が貫通
し、その下端は垂直パイプ中に侵入した状態で固着され
ている。そのため排気パイプの下端外周部と垂直パイプ
の内壁面との間には、空気が滞留するクッション部１５
が形成される。そして排気パイプ１４の上端には自動抜
気装置１６が設けてある。なおパイプ体の直径を例えば
、１００（側以下同じ）とすると、その軸方向の長さは
５５０、垂直パイプの高さは１２０、その直径は１００
．排気パイプの直径２０、給水口・排出口の直径５０で
ある。

次に振幅器５の具体的構成は、第３，４図示の通り鉄製
の横パイプ１７に垂直パイプ１８を蓮適状態に設け、こ
の垂直パイプには下端に２枚の可動鉄板１９，１９ａを
有する鉄片２０を、この垂直パイプと電気的絶縁物を介
して取付けてあり、この鉄片の上端部には、コイル２１
が巻回している。このコイル２１に交流の電気を通すこ
とにより、可動鉄板と横パイプとの間には磁束が発生し
、うず電流の電磁作用によってこの間を通る流体に対し
て振動を与え、起電圧を発生させるものである。なおこ
の可動鉄板１９，１９ａの外側面を円弧状に形成する方
がうず電流の発生が増加均等化し望ましい。次に本発明
の作用について説明する。

先ず給傷装置において、湯を使用している状態の場合に
ついて説明する。

タンクＴ内の湯は、パイプｌａより加圧されて流れ、バ
イパスｌｂを通りポンプ４を経由し振幅器５を通過する
時波動が伝播され、所定の振幅を与えられ、気泡分離除
去装置３を経て、パイプｌｃを通り、再びタンクＴ内に
戻される循還通路を形成している。

またポンプ４による湯の流れは「チヤツキバルブ２によ
って逆流を阻止されているため、必ず気泡分離装置３の
方へ供給されるようになつている。次に湯を再大量使用
する場合は、ポンプ４のみでは湯の使用量の供給に不十
分な状態により、湯の使用量に合わせタンクＴからの圧
力によってチャッキバルブ２が開くため、供給量は使用
量に応じて十分な供給が可能である。

この場合でもポンプ及び振幅器の波動振幅値は伝播され
る。ところで気泡分離除去装置３の作用状態について説
明する。

この装置３には給水口１１よりパイプ８内に供給される
湯は、それまでの乱流が整流化し、この時溶存ガスを分
離する。そのため当初はパイプ体８及び垂直パイプ体１
３内は湯で充満しているが、分離したガスがこの垂直パ
イプ内に滞留し、これがクッション部１５となって、後
続する湯の整流化を促進する。しかしガスがクッション
部１５内に充満した余分の気体は、排出パイプ１４の下
端より下方にまでガスが増量するとこの排出パイプを通
り、自動抜気装置１６より外方へ排出される。ところで
供給湯にはポンプ及び振幅器５によって所定の振幅値の
振幅を与えると、気泡分離除去装置によって流体中の腐
食生成物であるケイ酸、酸化カルシウム、酸化マグネシ
ウム、鉄など重金属物質の捕集が行われる。

そのため鉄製のパイプ体８の上流側内壁面には中空の竹
の子状磁鉄（Ｆｅ２０４）の突起物が生成し、その後こ
の滋鉄の外周にはシリカ、酸化カルシウム、酸化マグネ
シウムが付着し、その後その外周には再び磁鉄が付着し
、この作用をくり返す。それと同時に突起物の内庭面の
鉄面からは鉄イオン（Ｆｅ＋２）が飛び出し、これがそ
の後に配設してあるパイプｌａ，亀ｂ，ｌｃの内壁面に
付着して硬質防錆保護被膜を形成するのである。殊にこ
のパイプが銅質の場合は酸化鋼被膜が生成される。この
ようにして被膜によってパイプの内壁面の腐食が防止さ
れ、その結果赤水の発生は防止される。なおこの突起物
はパイプ体内に３弧ばかり成長すると、その上端開□部
が閉じ、隣近する下流側に新しい突記物を成長させる。
したがってパイプ体８は２〜３年に一度、この突起を除
去するために内壁面を清浄することが必要となる。（本
発明の効果） 以上の通り本発明によると、給水系及び給湯設備におけ
る配管内のェアロツク現象を防止し、給水の流通を円滑
にし、パイプ体において腐食生成物を捕集し、配管内壁
面に硬質防錆保護被膜を形成してパイプの防食及び赤水
の発生防止に極めて効果的である。

【図面の簡単な説明】

第１図は結線図、第２図は気泡分離装置の断面図、第３
図は振動器の正面図、第４図は第３図Ｎ一Ｗ線断面図で
ある。 １ａ‘……パイプ、ｌｂ……バイパス、２……チャッキ
バルブ、３…・・・気泡分離装置、４・・・ポンプ、５
…・・・振幅器、８……パイプ体、９・・・・・・則板
、１０・・・・・・後板、１１・・・・・・給水口、１
２…・・・排出口、１３…・・・垂直パイプ、１４……
排出パイプ、１５……クッション部。 尭イ図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 前板の中央より上部に給水口を、後板の中央より下
   部に排出口を有する鉄製パイプ体と、このパイプ体の上
   記後寄りの上部の一部に連通状態で突設した垂直パイプ
   と、この垂直パイプの天板を貫通し固着して垂直パイプ
   の内面との間にクツシヨン部を形成する排出パイプとよ
   りなる気泡分離装置を有し、上記給水口に連通するパイ
   プにチヤツキバルブを設け、このパイプにはこのチヤツ
   キバルブを中心としてバイパスを設け、このバイパスに
   低容量のポンプ及び振幅器を設けた配管防食装置。