小型貫流ボイラWILLHEAT（ウィルヒート）

徹底した顧客目線で
技術革新の壁を越える

川重冷熱工業が2019年に発売した小型貫流ボイラ「WILLHEAT（ウィルヒート）」は、「各種の性能指標を1％上げるのも難しい」と言われるほど技術が成熟しているボイラでなお、大きな技術革新が可能であることを示した製品だ。
燃料のエネルギーの何パーセントが蒸気エネルギーになったかを示すボイラ効率は、従来の98％から99％となり業界最高水準を達成。この「1％向上」は、排熱で事前に水を温める「エコノマイザ」の形状の工夫や、ボイラの燃焼と給水の制御に「PID（比例・積分・微分）制御」を採用することなどでもたらされた。換算蒸発量（3t/時）が当社従来機（Ifritシリーズ）と比べると、ボイラ缶体や機能部位の小型高性能化などにより設置面積は35％もコンパクトになっている。また年間の燃料費は約50万円も少ない。

蒸気使用量の少ない時でも燃焼を維持できる最低燃焼量（ターンダウン比）は、5対1、つまり20％が主流だ。しかしWILLHEATは7対1、約14％まで燃焼を絞り込める。ボイラは燃焼・停止を繰り返して蒸気をつくるよりも、燃焼し続けて本体温度を保持していた方がランニングコストは安くなり、CO₂発生量も抑えることができるため、ターンダウン比の向上は利用者メリットが大きい。
また独自の「旋回＋遠心分離反転式気水分離器」によって蒸気の乾き度は99.5％以上を実現した。蒸気は乾き度が高いほど多くの熱エネルギーを備えており、エネルギーとしての質が高い。それだけ蒸気を利用する現場では、生産効率が向上する。
ちなみに小型貫流ボイラは、ボイラ技士免許を必要としない。徹底的にユーザーメリットを追求して開発を進めたことが、「1％以上の技術革新」をもたらしたのである。

01インバータ搭載

燃焼負荷に合わせて回転数を制御し、燃焼用空気を炉内に送り込む押込送風機と、給水量を制御する給水ポンプをインバータ連続制御することで、当社従来機（KFシリーズ）と比べ、年間160万円の電力を削減できる。

04エコノマイザ

エコノマイザは、ボイラ効率99％達成の“主役”で、給水とボイラから出た排ガスを熱交換して排熱を無駄なく回収する。給水が流れる伝熱管の面積を広げれば多くの熱を回収できるが、それでは装置が大きくなり、排ガスの流路面積も広がって排ガスの流速が低下し、熱伝達率が低下するジレンマがある。これを克服するために伝熱管の配列を最適化し、また伝熱管にフィンを付けてベストマッチングを実現した。イラストの「U」の字に見える部分が伝熱管。