JP2000314558A

JP2000314558A - ドレン中和装置付き潜熱回収用熱交換器を備えた燃焼装置

Info

Publication number: JP2000314558A
Application number: JP11124099A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Komukai; 茂小向; Yoshihiro Shintani; 嘉弘新谷; Daisuke Koshimizu; 大介越水
Original assignee: Tokyo Gas Co Ltd; Rinnai Corp
Current assignee: Tokyo Gas Co Ltd; Rinnai Corp
Priority date: 1999-04-30
Filing date: 1999-04-30
Publication date: 2000-11-14
Anticipated expiration: 2019-04-30
Also published as: JP3874326B2

Abstract

(57)【要約】【課題】潜熱回収用熱交換器を備えた燃焼装置におい
て発生する酸性ドレンによる建造物劣化や環境汚染を防
止するため、業務上の使用状態によって発生量が大幅に
変動するドレンの発生状況に応じて、中和に要するアル
カリ液の混合を精確に制御する手段を備えた中和装置付
き燃焼装置を提供する。【解決手段】予め一定濃度に調製したアルカリ水溶液
によりドレンを中和するに際して、燃焼器制御装置に中
和制御部を設け、自己認識されている外部環境及び燃焼
に関する瞬間値パラメータを用いて所要燃焼量をフィー
ドフォワード演算し、このフィードフォワード量に基づ
くアルカリ液混合量に対してドレンの凝縮から中和器流
入までの時間遅れ要素、燃焼空気比により変わる排ガス
の湿度、入水温度と火炎温度との差により変わるドレン
凝縮率等の補正演算を行うことにより、リアルタイムで
アルカリ液の混合量を精確に制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、潜熱回収用熱交換
器を備えた燃焼装置を用いて天然ガス、メタンハイドレ
ートから分離して得た可燃ガス、石油液化ガス或いは都
市ガス等を燃焼する際に発生する排ガスの酸性ドレンを
中和処理する装置、を備えたガス燃焼装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】潜熱回収用熱交換器を備えた燃焼器は、
民生用或は産業用の給湯器等に応用されている。図７に
このような給湯器の一般的な構成例を示した。バーナ２
で都市ガス等が燃焼され、発生した燃焼熱は第１段熱交
換器３において水を所定温度まで加熱するために消費さ
れるが、余剰の燃焼熱は第１段熱交換器３の上方に配設
された第２段熱交換器４において、水管中の水を加熱す
るために使用される。

【０００３】第２段熱交換器４において、燃焼排ガスが
水管中の冷水と熱交換する際に、排ガスの顕熱のみでな
く排ガス中の水蒸気が保有している潜熱も回収され、高
い熱交換効率が達成される。潜熱回収が行われる結果、
排ガス中の水蒸気は凝縮して水滴５を生じ、水滴が集合
してドレンとなるが、このドレンは排ガス中の硫黄酸化
物や窒素酸化物等を吸収して、ＰＨが３程度の強酸性液
体となっている。

【０００４】強酸性のドレンをそのまま排出すると、排
水管系統等に使用されている金属製品の腐蝕やコンクリ
ート建造物の劣化等の被害、水質汚染等の環境問題を起
こす原因となるため、排水基準で規定するＰＨ５−９の
範囲に適合するように中和処理する必要がある。

【０００５】従来、ドレンの中和処理方法として、第２
段熱交換器４の下方に受け皿６を配設して水滴５を集
め、例えば図７に示すように燃焼器内に、または燃焼器
外に酸化マグネシウム或はカルシウム合金等のアルカリ
性固体中和剤を充填した中和器９を設け、ドレン管７を
通して中和器９にドレンを導いて中和処理する技術が提
案されている（例えば特開昭６０−９７０９４号）。

【０００６】しかし、前記中和処理の際に、ドレンの酸
性成分との中和反応後に残る余剰の中和剤が水と反応し
て塩基性水酸化物を生成するため、ＰＨ値がアルカリ性
側に行き過ぎる傾向が強い。そこで、固体中和剤から水
に溶解するアルカリ性成分の濃度を或る範囲内に抑える
ため、酸化マグネシウム等に代えて用いる特殊な酸化リ
チウム・アルミナ・シリカ系複合酸化物であるβ−スポ
ジューメンが提案されている（特開平９−１５０１６３
号）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のような固体中和
剤を用いる中和処理方法では、長期間の使用により中和
剤粒子の表面に付着物が付いて目詰まりを起こす等の不
調や、経時的劣化を起こすため、或る期間使用の後、新
しい中和剤と取替えまたは補給が必要となる。また、Ｐ
Ｈ値が強アルカリ性側に行き過ぎ易い欠点があり、溶解
度調整が可能な特殊中和剤の使用を余儀なくされてい
る。

【０００８】更に、スポーツセンターやレストラン等で
使用される３２号乃至５０号程度の業務用給湯器では、
例えば最大出湯能力が３２号に対して最低出湯能力は３
号程度（１号は１，５００ｋｃａｌ／ｈｒの出湯量に相
当）で運転されるので、所要燃焼量が１０倍程も変動
し、その結果ドレン発生量も毎時０．３−３リットル程
度の変動がある。このように給湯器が大型になるほど、
単にドレンを中和剤充填層に通すのみではＰＨ値を排水
基準内に維持することが困難である。

【０００９】本発明は、上記のような中和剤の経時劣化
問題がなく、特殊な中和剤の使用を必要とせず、極く一
般的な工業用強アルカリ液を精確に少量用いてリアルタ
イムの中和ができるように、新たな制御手段を装備した
ドレン中和装置を併設してなるガス燃焼装置の提供を課
題とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、予め一
定濃度に調製した汎用アルカリ水溶液をドレンに対して
混合するに際して、燃焼器制御装置に中和制御部を設
け、自己認識されている外部環境及び燃焼に関する瞬間
値パラメータを用いて所要燃焼量をフィードフォワード
演算し、このフィードフォワード量に基づくアルカリ液
混合量に対してドレンの凝縮からアルカリ液混合器流入
までの時間遅れ要素、燃焼空気の比率による排ガス水分
含有率の変化、入水温度と火炎温度との温度差によるド
レン凝縮率の変化の補正演算を行うことによりアルカリ
液調節弁の作動を制御するという手段を設け、アルカリ
液混合を精確に制御することで上記課題が解決される。

【００１１】即ち本発明は、潜熱回収用熱交換器を備え
たガス燃焼装置であって、該潜熱回収用熱交換器におい
て発生する排ガスドレンと強アルカリ水溶液とを混合し
て排出する手段、強アルカリ水溶液の混合をドレンの発
生状況に対応して制御する手段、及び該強アルカリ水溶
液を貯留する手段からなるドレン中和装置を備えている
ことを特徴とする燃焼装置の発明である。

【００１２】また前記強アルカリ水溶液の混合を制御す
る手段は、入水温度センサ及び入水流量センサからの情
報を受けて所要熱量に係るフィードフォワード量を算出
するフィードフォワード演算部と、出湯温度センサから
の情報を受けて出湯温度の現在値と設定値との偏差を修
正する増減分の熱量をフィードバック量として算出する
フィードバック演算部と、前記フィードフォワード量と
フィードバック量とを加算してガス供給量を比例制御す
る燃焼制御部とからなる燃焼器制御装置において、前記
フィードフォワード量を用いてアルカリ液混合量に係る
所要量を演算すると共に所定の時間遅れを加えた時点に
おける所要量を算出してアルカリ液混合量を制御する中
和制御部が設けられていること、を特徴とする燃焼装置
の発明である。

【００１３】更に、前記強アルカリ水溶液の混合を制御
する手段は、入水温度センサ及び入水流量センサからの
情報を受けて所要熱量に係るフィードフォワード量を算
出するフィードフォワード演算部と、入水温度センサ及
び入水流量センサ並びに出湯温度センサへの外部入力に
よる補正データを記憶する補正データ記憶部と、該補正
データ記憶部に記憶されている補正データを用いてフィ
ードフォワード量の補正値を求めて前記フィードフォワ
ード量を補正するフィードフォワード量補正部と、出湯
温度センサからの情報を受けて出湯温度の現在値と設定
値との偏差を修正する増減分熱量をフィードバック量と
して算出するフィードバック演算部と、前記補正された
フィードフォワード量とフィードバック量とを加算して
ガス供給量を比例制御する燃焼制御部とからなる燃焼器
制御装置において、前記補正されたフィードフォワード
量を用いてアルカリ液混合量に係る所要量を演算すると
ともに所定の時間遅れを加えた時点における所要量を算
出してアルカリ液の混合量を制御する中和制御部が設け
られていること、を特徴とするガス燃焼装置の発明であ
る。

【００１４】上記のように構成された本発明の強アルカ
リ液混合制御手段の作用を図３に基づいて説明する。図
３は本発明に係る制御手段の要部構成を示すブロック図
であり、フィードフォワード演算部２１と、フィードバ
ック演算部２２と、燃焼量制御部２３と、中和制御部２
４とを有している。このフィードフォワード演算部２１
は、入水流量センサ１２で検出される第２段熱交換器４
への入水量と入水温度センサ１３で検出される入水温度
およびリモコン１７により設定される給湯設定温度の情
報を受け、入水温度を給湯設定温度に高めるのに要する
所要熱量をフィードフォワード量として演算する。

【００１５】フィードバック演算部２２は、リモコン１
７により設定される給湯設定温度および出湯温度センサ
１４で検出される出湯温度の情報を受け、給湯設定温度
に対する出湯温度の偏差を零にするのに要する増減分の
熱量をフィードバック量として演算する。

【００１６】燃焼制御部２３は、前記フィードフォワー
ド演算部２１で算出されたフィードフォワード量とフィ
ードバック演算部２２で算出されたフィードバック量と
を加算し、予め与えられている図６（ａ）に示すような
燃焼能力即ち出力と開弁駆動回路に印加すべき電流量即
ち操作量とを関係付けた能力特性データに従い、ガス比
例弁２の開弁駆動電流を操作量として求め、この操作量
をガス比例弁２に指令することによりバーナ１の燃焼制
御を行う。

【００１７】中和制御部２４は、フィードフォワード演
算部２１で算出されたフィードフォワード量と予め与え
られている図６（ｂ）に示すような中和特性データとを
用いて、第一に前記燃焼能力に対応するアルカリ液混合
所要量を算出する。即ち、中和特性データには、図６
（ｂ）に示すように、例えば縦軸には燃焼装置の最大燃
焼能力Ｐ_ｍａｘと最小燃焼能力Ｐ_ｍｉｎが与えられてお
り、横軸にはＰ_ｍａｘに対応して発生するドレンを中和
するのに必要な強アルカリ水溶液の毎秒当たりの容積Ｑ
_ｍａｘと、Ｐ_ｍｉｎに対応して必要な強アルカリ水溶液
の毎秒当たりの容積Ｑ_ｍｉｎが与えられている。更に図
６（ｂ）の別の縦軸には、アルカリ液調節弁１９を通し
てＱ_ｍａｘを流すのに要する最大開弁駆動電流Ｉ_ｍａｘ
とＱ_ｍｉｎを流すのに要する最小開弁駆動電流Ｉ_ｍｉｎ
が与えられている。中和制御部２４はフィードフォワー
ド演算部２１で算出されたフィードフォワード量Ｐｔ、
ここでＰ_ｍｉｎ＜Ｐ_ｔ＜Ｐ_ｍａｘ、に対応するアルカリ
液所要混合量Ｑ_ｔを算出し、更にＱ_ｔに対応する操作量
として開弁駆動電流Ｉ_ｔを算出する。第二に、バーナで
ガスが燃焼して発生した水分が第2段熱交換器で凝縮
し、ドレンとしてアルカリ液混合器に流入するまでの時
間ｔ_ｄを時間遅れとして現在時刻ｔに加え、この開弁駆
動電流Ｉ_ｔをアルカリ液調節弁１９の開弁駆動回路に流
す時刻（ｔ＋ｔ_ｄ）を算出する。このｔ_ｄは機器特性で
あり、燃焼能力の関数として予め中和制御部に与えられ
ている。

【００１８】或る時刻ｔに、燃焼制御部２３により制御
されたバーナ１において或る量のガスが燃焼すると、第
２段熱交換器４のフィンにおいて燃焼排ガス中の水分が
結露する。時間遅れｔ_ｄを経て熱交換器のフィンから落
下した水滴５がドレン管７を通してアルカリ液混合器１
１に流入する。この時刻ｔ＋ｔ_ｄにおいて、開弁駆動電
流に係る操作量Ｉ_ｔが中和制御部２４から指令され、開
弁駆動回路に駆動電流が流れることによりアルカリ液調
節弁１９が比例制御される。このように、バーナ１にお
ける時々刻々の燃焼量変動に従って発生するドレンの発
生状況に対応して、リアルタイムでアルカリ水溶液の精
確な液量の混合が制御される。

【００１９】アルカリ液調節弁１９の制御に係る別の実
施形態として、前記比例制御に代えてデューティ制御を
適用してもよい。すなわち、アルカリ液調節弁１９とし
て電磁開閉弁を使用し、制御周期例えば３０秒に対する
開弁時間（秒）の比率（％：デューティ比と略称）を制
御することにより、アルカリ液混合量を制御する。

【００２０】なお、上記説明は燃料ガスと燃焼空気の比
率を一定とした場合であるが、燃焼量制御部２３からの
情報を受けて所要熱量に対応して燃料ガスと燃焼空気の
比率を制御する燃焼空気制御部３１を設け、中和制御部
２４がこの比率に係る情報を受けて予め与えられた水蒸
気飽和度のデータを用いて結露するドレン量を求めるこ
とにより、所要熱量から算出されたドレンの理論発生量
との偏差を零にするようにアルカリ液の所要混合量を修
正する演算を行わせることもできる。

【００２１】次に、本発明に係る制御手段の別の要部構
成例を図４に沿って説明する。この構成では、フィード
フォワード演算部２１から発信した情報をフィードフォ
ワード量補正部２９で補正した後、中和制御部２４へ送
信してアルカリ液混合量を演算している。燃焼装置のセ
ンサとして汎用の民生品が装備された場合に、測定誤差
が生じることが少なくないので、フィードフォワード量
の演算精度が低下することが有る。その結果フィードバ
ック量が大きくなり、出湯温度が設定温度に到達するの
に時間が長くかかる。フィードフォワード量補正部２９
はこの点を解決して出湯温度の安定化制御を改善するた
めに設けられている。従って、このような燃焼器制御装
置を装備している燃焼装置においては、フィードフォワ
ード量補正部２９で補正されたフィードフォワード量を
用いてアルカリ液混合量を演算することにより、リアル
タイムでアルカリ水溶液の混合が制御される。

【００２２】なお、図４の構成において補正データ記憶
部２８からフィードフォワード量補正部２９へ送信され
る情報には、各センサから得られた情報と共にリモコン
１７からの指令信号が含まれている。これは、リモコン
１７により出湯温度を設定すると同時に、入水温度と理
論火炎温度との温度差△Ｔを入力するためである。燃焼
排ガス中の水分含有率が同じでも温度差△Ｔの大小で第
２段熱交換器４における水分の凝縮率が変動する結果、
ドレン発生量の補正が必要となるが、上記構成によりフ
ィードフォワード量補正部２９に補正量を演算させる。
フィードフォワード量補正部２９は、予めドレン補正量
を温度差△Ｔの関数として与えられており、このデータ
を用いて中和制御部２４へ送る情報を補正することがで
きる。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明に係る燃焼装置の実施形態
を図１に基づいて説明する。図１は潜熱回収用熱交換器
を有する燃焼装置で発生するドレンを燃焼装置外へ導
き、併設された本発明に係るアルカリ液混合制御手段に
より中和処理するように構成した一実施形態を示す工程
系統図である。この燃焼装置はバーナ１、第１段熱交換
器３、第２段熱交換器４、ドレンの受け皿６、ドレン管
７、燃焼用空気ファン８、出湯の流量を調節する給湯量
調整弁１５、ガス供給の遮断用電磁弁に隣接して設けら
れたガス供給量比例制御用のガス比例弁２、給水の流量
を検出する入水流量センサ１２、給水温度を検出するサ
ーミスタ等の入水温度センサ１３、出湯温度を検出する
サーミスタ等の出湯温度センサ１４及び燃焼器制御装置
２０を備えており、更にアルカリ液タンク１６、強アル
カリ液をドレンと混合して排出するアルカリ液混合器１
１、アルカリ液タンク１６に水を補給するアルカリ液調
節弁１９、燃焼器制御装置の一部としてこの弁１９にア
ルカリ液混合量を指示し制御する中和制御部２４からな
るドレン中和装置１０が併設されている。

【００２４】燃焼器制御装置２０において各センサから
の情報に基づき所要熱量に係るフィードフォワード量と
フィードバック量が演算され、制御装置２０内の燃焼量
制御部２３（図示せず）から発信される制御指令に従っ
てガス比例弁２の開度が制御される。比例弁２の開度制
御に従ってガス供給量が増減すると、バーナ１でのガス
燃焼量が増減し、少しの時間遅れを経て第２段熱交換器
４から落下する水滴（図示せず）も増減し、これがドレ
ンとして受け皿６により集められ、ドレン管７を通りア
ルカリ液混合器１１に到達するドレン量が増減する。一
方、燃焼器制御装置２０内の中和制御部２４において前
記フィードフォワード量からアルカリ液に係る所要混合
量が演算される。この所要量のアルカリ液が混合器１１
においてこの到達時刻に合わせて混合されるように、所
定の時間遅れを加えられた制御指令が中和制御部２４か
ら発信され、アルカリ液調節弁１９が制御される。

【００２５】図１に示したアルカリ液タンク１６は、タ
ンクの一部に溶解度が一定の固形中和剤が充填され、こ
れに給水管から水を導入し、飽和溶解度に達した強アル
カリ液がオーバーフローしてアルカリ液貯留部分に集ま
るようになっている。従ってアルカリ液の混合量の制御
はオーバーフロー量を制御することにより、オーバーフ
ロー量の制御は導入する給水の水量をアルカリ液調節弁
１９で制御することによって達成される。

【００２６】なお、ここで使用されている強アルカリと
云う用語は、上記ＮａＯＨやＣａ（ＯＨ）_２のように水
溶液中の電離度が大きい塩基を意味するのは勿論である
が、本発明ではＮａＣＯ_３やＣａＣＯ_３のように窒素酸
化物（ＮＯ_ｘ）や硫黄酸化物（ＳＯ_ｘ）由来の強酸と混
合するとＣＯ_２を遊離して容易に中和反応する塩基性化
合物、ＣａＯやＭｇＯのように水と容易に反応して強ア
ルカリ性のＣａ（ＯＨ）_２やＭｇ（ＯＨ）_２を生じる化
合物、溶解度一定である限りこれらの混合物も包含す
る。

【００２７】本発明に係る燃焼装置について別の実施形
態を図２に基づいて説明する。図２は本発明に係るドレ
ン中和装置１０を小型化し、潜熱回収用熱交換器４を有
する燃焼装置で発生するドレンを、この燃焼装置内で中
和処理して排出するように構成した一実施形態を示す要
部断面図である。この燃焼装置は、図７に例示する従来
の潜熱回収熱交換型給湯器の中和器９に代えて、取り外
し交換できるようにしたカセット式アルカリ液タンク１
６と、強アルカリ液の混合量をデューティ制御する電磁
弁であるアルカリ液調節弁１９と、強アルカリ液とドレ
ンを混合するアルカリ液混合器１１と、燃焼器制御装置
２０の一部分である中和制御部２４とからなるドレン中
和装置１０を内蔵している。

【００２８】汎用されている８号給湯器にアルミニウム
製の潜熱回収用熱交換器を装備している場合を例にとっ
て説明すると、発生するドレンのＰＨは約４であり、ド
レンの液量は毎時約１リットル程度である。業務用給湯
器について保証時間とされている１０，０００時間を例
にとって、この期間に発生する水素イオンの量を計算す
ると、数式１の通り１ｍｏｌとなる。従って濃度１ｍｏ
ｌ／Ｌの例えばＮａＯＨ水溶液を僅か１リットル用意す
れば中和できることになる。

【００２９】

【数１】０．０００１（ｍｏｌ／Ｌ）×１（Ｌ／ｈｒ）
×１０，０００（ｈｒ）＝１（ｍｏｌ）

【００３０】図２の実施形態は、中和剤として強アルカ
リ液を使用することにより必要となる少混合量の精確な
制御手段を導入することによって具体化したものであ
る。カセット式アルカリ液タンク１６の容量は、強アル
カリ水溶液として１ｍｏｌ／Ｌの例えば工業用カセイソ
ーダ液を１−１．２リットル程度収容できれば良い。タ
ンクには液位計１８を備え、アルカリ液が無くなると警
告表示を出すようにすると便利である。中和制御部２４
及びアルカリ液調節弁１９の動作については前記図１に
示した実施形態の場合と同様であるが、図２の実施形態
においては、アルカリ液調節弁１９は直接に強アルカリ
液の流量を制御している。

【００３１】実施形態に関する上記説明は燃焼継続中の
負荷変動に対応した制御を中心にしたものであるが、燃
焼装置の起動、停止操作と本発明に係る制御手段の動作
との関係については、図５に従って説明する。図５は起
動、停止操作を含む制御手順の概略を示すフローチャー
トである。前記図１の給湯量調整弁１５が開かれると運
転スイッチ（図１には図示せず）がオンとなり、ガス遮
断電磁弁が開き、イグナイタ（図１には図示せず）が作
動してバーナ１が点火され、着火に失敗すると点火制御
回路が働いて停止処理を行う。この操作を図５の上段に
示している。

【００３２】燃焼器制御装置２０は、各センサからの情
報を受けてこのような運転状態を自己認識する機能を備
えており、自己認識されたデータに基づいて、フレーム
ロッド電極（図１には図示せず）からの火炎検出情報を
受けて燃焼量比例制御の演算を開始する。フィードフォ
ワード演算部２１及びフィードバック演算部２２におい
て算出されたフィードフォワード量及びフィードバック
量に基づいて、燃焼量制御部２３においてガス比例弁２
の開度が決定され、同部２３から開弁駆動指令が発信さ
れる。また同部２３からの情報により燃焼空気制御部３
１において燃焼空気の比率が演算され、これに基づきフ
ァン８の回転数が決定され、回転駆動指令が発信され
る。例えば３２号乃至５０号給湯器のように燃焼能力が
大型の燃焼装置の場合、バーナ１は幾つかに分割されて
おり、給湯量調整弁１５の開度が小さく給湯量が少量の
場合にはガス燃焼量が少ないので、安定火炎を維持する
ために、分割されたバーナの或る部分のみが点火され
る。給湯量が多い場合はバーナ切り替え弁（図１には図
示せず）がオン・オフ作動し、分割されたバーナの末点
火の部分が点火される。この操作を図５の中段に示して
いる。

【００３３】フィードフォワード演算部２１が演算を開
始すると、中和制御部２４はフィードフォワード量の情
報を受けて所要アルカリ量の演算を行い、アルカリ液調
節弁１９の開度を決定し、開弁駆動指令が発信され、強
アルカリ液混合量が制御される。この操作を図５の下段
に示している。燃焼が継続されるとこの制御手順が繰り
返される。給湯量調整弁１５が閉じられると、図５の最
下段に示すように安全装置が作動しバーナ１が消火し、
即時停止処理が行われると共に、前記の時間遅れを経過
した後、アルカリ液調節弁１９が閉じられる。

【００３４】

【発明の効果】本発明に係るドレン中和装置は中和剤の
所要量が極く少量であるので、家庭用潜熱回収型給湯器
等の小型燃焼装置に内蔵することができる。また本発明
に係る中和装置はドレン量の激しい変動に良く対応でき
るので大型化に適しており、本発明のドレン中和装置付
き潜熱回収型給湯器は業務用として、大型燃焼能力が必
要なスポーツセンター、レストラン、理容院、美容院等
において使用できる。出湯量を頻繁に大きく変動させて
もリアルタイムの中和処理が行われるので、水質汚染や
建造物劣化等の被害が防止される。しかも中和に汎用の
工業用アルカリ水溶液を使用できるので、中和処理のコ
ストが安価である。

【００３５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る燃焼装置の一実施形態を示す工程
系統図である。

【図２】本発明に係る燃焼装置の別の実施形態を示す要
部断面図である。

【図３】本発明に係る制御手段を説明するブロック図で
ある。

【図４】本発明に係る別の制御手段を説明するブロック
図である。

【図５】本発明に係る制御手段の制御手順を説明するフ
ローチャートである。

【図６ａ】本発明に係る燃焼量制御部に与えられるガ
ス比例弁能力特性を説明する線図である。

【図６ｂ】本発明に係る中和制御部に与えられる中和
当量及びアルカリ液調節弁特性を説明する線図である。

【図７】従来の中和器付き潜熱回収型燃焼装置の説明
図である。

【符号の説明】

１・・・・バーナ２・・・・ガス比例弁３・・・・第１段熱交換器４・・・・第２段熱交換器５・・・・水滴６・・・・受け皿７・・・・ドレン管８・・・・ファン９・・・・中和器１０・・・ドレン中和装置１１・・・アルカリ液混合器１２・・・入水流量センサ１３・・・入水温度センサ１４・・・出湯温度センサ１５・・・給湯量調整弁１６・・・アルカリ液タンク１７・・・リモコン１８・・・液位計１９・・・アルカリ液調節弁２０・・・燃焼器制御装置２１・・・フィードフォワード演算部２２・・・フィードバック演算部２３・・・燃焼量制御部２４・・・中和制御部２７・・・データ入力部２８・・・補正データ記憶部２９・・・フィードフォワード量補正部３１・・・燃焼空気制御部３２・・・風量センサ３３・・・ファン回転数検出センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ２４Ｈ 9/00 Ｆ２４Ｈ 9/00 Ｂ (72)発明者越水大介神奈川県横浜市神奈川区白幡上町38−37− 102 Ｆターム(参考） 3L034 BA26 BB03 3L036 AA14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】潜熱回収用熱交換器を備えたガス燃焼装
置であって、該潜熱回収用熱交換器において発生する排
ガスドレンと強アルカリ水溶液とを混合して排出する手
段、強アルカリ水溶液の混合をドレンの発生状況に対応
して制御する手段、及び該強アルカリ水溶液を貯留する
手段からなるドレン中和装置を備えていることを特徴と
する燃焼装置。
【請求項２】前記強アルカリ水溶液の混合を制御する
手段は、入水温度センサ及び入水流量センサからの情報
を受けて所要熱量に係るフィードフォワード量を算出す
るフィードフォワード演算部と、出湯温度センサからの
情報を受けて出湯温度の現在値と設定値との偏差を修正
する増減分の熱量をフィードバック量として算出するフ
ィードバック演算部と、前記フィードフォワード量とフ
ィードバック量とを加算してガス供給量を比例制御する
燃焼制御部とからなる燃焼器制御装置において、前記フ
ィードフォワード量を用いてアルカリ液混合量に係る所
要量を演算すると共に所定の時間遅れを加えた時点にお
ける所要量を算出してアルカリ液混合量を制御する中和
制御部が設けられていること、を特徴とする請求項１記
載の燃焼装置。
【請求項３】前記強アルカリ水溶液の混合を制御する
手段は、入水温度センサ及び入水流量センサからの情報
を受けて所要熱量に係るフィードフォワード量を算出す
るフィードフォワード演算部と、入水温度センサ及び入
水流量センサ並びに出湯温度センサへの外部入力による
補正データを記憶する補正データ記憶部と、該補正デー
タ記憶部に記憶されている補正データを用いてフィード
フォワード量の補正値を求めて前記フィードフォワード
量を補正するフィードフォワード量補正部と、出湯温度
センサからの情報を受けて出湯温度の現在値と設定値と
の偏差を修正する増減分の熱量をフィードバック量とし
て算出するフィードバック演算部と、前記補正されたフ
ィードフォワード量とフィードバック量とを加算してガ
ス供給量を比例制御する燃焼制御部とからなる燃焼器制
御装置において、前記補正されたフィードフォワード量
を用いてアルカリ液混合量に係る所要量を演算すると共
に所定の時間遅れを加えた時点における所要量を算出し
てアルカリ液混合量を制御する中和制御部が設けられて
いること、を特徴とする請求項１記載の燃焼装置。
【請求項４】前記中和制御部は、前記燃焼量制御装置
に設けられた燃焼空気制御部からの燃料ガスと燃焼空気
との比率に係る情報を用いてアルカリ液混合量を補正す
る演算機能を備えていること、を特徴とする請求項２ま
たは３記載の燃焼装置。
【請求項５】前記中和制御部は、前記燃焼量制御装置
に設けられた燃焼空気制御部からの燃料ガスと燃焼空気
との比率に係る情報及び入水温度と火炎温度との温度差
に係る情報を用いてアルカリ液混合量を補正する演算機
能を備えていること、を特徴とする請求項２、３または
４記載の燃焼装置。
【請求項６】前記潜熱回収用熱交換器を備えたガス燃
焼装置は、天然ガス、メタンハイドレートから分離して
得た可燃ガス、液化石油ガス若しくは都市ガスを燃焼す
る給湯器である請求項１、２、３、４または５記載の燃
焼装置。