【０００１】
【産業上の利用分野】
温熱水の利用例は、産業界における加熱用や洗浄用、一般家庭における入浴用或は温水プールや温泉施設において数多く見られる。本発明は、省エネルギー及び環境保全の見地から考案された温熱水の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の温熱水の製造方法は、燃料をバーナで燃焼させ、その発生熱を間接に（熱交換器）若しくは直接に水に伝えて加熱するものであった。従来のこの方法では、燃焼温度が千数百℃の高温であることから大気汚染に有害な窒素酸化物（Ｎｏｘ）の発生が避けられないほか、廃熱回収を行わなければ低熱効率とならざるをえない等の技術上の欠陥があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
温熱水の製造に関しての技術改善課題は、まず、触媒利用による中温度燃焼によってＮｏｘの発生を完全に防止すること（零Ｎｏｘ燃焼）である。ここで、中温度燃焼とは数百℃における燃焼を指している。つぎに、中温度燃焼生成ガスを水槽水に分散させることで直接接触伝熱を実現し、伝熱効率を高めることで排ガス温度を効果的に下げ、特別な廃熱回収を必要としないコンパクトな温熱水製造装置を提供することである。
【０００４】
【課題が解決できた手段及び作用】
まず、触媒利用による中温度燃焼の採用よってＮｏｘ発生の完全な防止（零Ｎｏｘ燃焼）が実現できたことである。つぎに、中温度燃焼生成ガスを、多孔体を通して水槽水に分散させたことで直接接触伝熱を実現し、伝熱効率を高めることができた。このため排ガス温度は効果的に下がり、特別な廃熱回収を必要としないコンパクトな温熱水製造装置を提供することができた。さらには、中温度燃焼生成ガスを、多孔体を通して小水槽に分散させると、燃焼生成ガス及び発生水蒸気の浮力効果が著しく大きくなる現象が発見され、これは外部大水槽との循環駆動力に利用できることが分った。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図１は、触媒利用の温熱水製造装置の実施例その一を示したものである。その上流部６より流入する予混合気は、予熱用電熱ヒータ２の通電加熱によって昇温し、その後の触媒ガス燃焼器１において燃焼酸化反応が起きて数百℃まで上昇する。燃焼生成ガスは、導入管４を経て中水槽５下部の多孔体３より流出して水中に分散され、低温水によって冷却されて流出部７より大気中に排出される。一方、低温水は中水槽５下部の低温水流入部８から流入し、燃焼生成ガスより加熱され温熱水となって温熱水流出部９から流出する。
図２は、触媒利用の温熱水製造装置の実施例その二を示したものである。大水槽１３外置きの小水槽１１内下部に多孔体３を設置すると、それより流出する燃焼生成ガス及び水蒸気は、水槽１１内において大きな浮力を発生させることで、大水槽１３底部に設置された給水管１４より低温水を吸込み、加熱して、戻し管１２を経て大水槽１３に還流させる。即ち、小水槽１１は大水槽１３との循環ポンプの役割を果たしている。遮蔽板１５は、戻し管１２より排出される低温度燃焼生成ガスの分離排煙のために設けたものである。
【０００６】
【発明の効果】
温熱水の製造において、触媒利用のガス燃焼器を採用したことでＮｏｘ発生の完全な防止（零Ｎｏｘ燃焼）ができたことである。つぎに、ガス燃焼器からの中温度燃焼生成ガスを、多孔体を通して水槽水に分散させたことで直接接触伝熱が実現でき、伝熱効率が高まり、排ガス温度を効果的に下げることができた。従って、水中における水蒸気の発生が著しく抑制され、特別な廃熱回収を必要としないコンパクトな温熱水製造装置を提供することができた。
【０００７】
さらには、中温度燃焼生成ガスを、多孔体を通して小水槽に分散させると、燃焼生成ガス及び発生水蒸気の浮力効果が著しく大きくなる現象が発見され、これを外部大水槽との温熱水の自然循環力として利用すると，それは、等熱負荷の従来の自然循環ボイラのそれの数倍大きくなる利点もある。
【０００８】
【図面の簡単な説明】
【図１】触媒利用の温熱水製造装置の実施例その一の立面図である。
【図２】触媒利用の温熱水製造装置の実施例その二の立面図である。
【符号の説明】
１ 触媒ガス燃焼器
２ 予熱用電熱ヒータ
３ 多孔体
４ 導入管
５ 中水槽
６ 予混合気流入部
７ 燃焼生成ガス流出部
８ 低温水流入部
９ 温熱水流出部
１０ 保温材
１１ 小水槽
１２ 戻し管
１３ 大水槽
１４ 給水管
１５ 遮蔽板
１６ 交流電源[0001]
[Industrial application fields]
There are many examples of the use of hot water in heating and cleaning in industry, bathing in ordinary households, hot water pools and hot spring facilities. The present invention relates to a method for producing hot water devised from the viewpoint of energy saving and environmental conservation.
[0002]
[Prior art]
In the conventional method for producing hot water, fuel is burned by a burner, and the generated heat is indirectly (heat exchanger) or directly transferred to water for heating. In this conventional method, since the combustion temperature is as high as several hundreds of degrees Celsius, generation of nitrogen oxides (Nox) harmful to air pollution is unavoidable, and if heat recovery is not performed, low heat efficiency is unavoidable. There were technical defects such as inability to
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The technical improvement problem regarding the production of hot water is to completely prevent the generation of Nox by intermediate temperature combustion using a catalyst (zero Nox combustion). Here, medium temperature combustion refers to combustion at several hundred degrees Celsius. Next, it is possible to achieve direct contact heat transfer by dispersing medium temperature combustion product gas in aquarium water, effectively reducing exhaust gas temperature by increasing heat transfer efficiency, and compact heat that does not require special waste heat recovery It is to provide a water production device.
[0004]
[Means and actions that have solved the problem]
First, it is possible to completely prevent the generation of Nox (zero Nox combustion) by adopting intermediate temperature combustion using a catalyst. Next, the intermediate temperature combustion product gas was dispersed in the aquarium water through the porous body, thereby realizing direct contact heat transfer and improving heat transfer efficiency. For this reason, exhaust gas temperature fell effectively and the compact hot-water production apparatus which does not require special waste heat recovery could be provided. Furthermore, when medium-temperature combustion product gas is dispersed in a small water tank through a porous body, a phenomenon has been discovered in which the buoyancy effect of the combustion product gas and generated water vapor becomes significantly large, which is used for the circulation drive force with the external large water tank. I found what I could do.
[0005]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows an embodiment of a catalyst-based hot water production apparatus. The premixed gas flowing in from the upstream portion 6 is heated by energization heating of the preheating electric heater 2, and then a combustion oxidation reaction occurs in the catalytic gas combustor 1 to rise to several hundred degrees Celsius. The combustion product gas flows out from the porous body 3 below the middle water tank 5 through the introduction pipe 4, is dispersed in water, is cooled by low-temperature water, and is discharged from the outflow portion 7 into the atmosphere. On the other hand, the low-temperature water flows in from the low-temperature water inflow portion 8 at the bottom of the middle water tank 5 and is heated by the combustion product gas to become hot water and flows out from the hot water outflow portion 9.
FIG. 2 shows a second embodiment of the catalyst-based hot water production apparatus. When the porous body 3 is installed in the lower part of the small water tank 11 outside the large water tank 13, the combustion product gas and water vapor flowing out from the porous body 3 are installed at the bottom of the large water tank 13 by generating a large buoyancy in the water tank 11. Low-temperature water is sucked from the water supply pipe 14, heated, and refluxed to the large water tank 13 through the return pipe 12. That is, the small water tank 11 serves as a circulation pump with the large water tank 13. The shielding plate 15 is provided for separating and exhausting low temperature combustion product gas discharged from the return pipe 12.
[0006]
【The invention's effect】
In the production of hot water, the use of a catalyst-based gas combustor has completely prevented the generation of Nox (zero Nox combustion). Next, the medium temperature combustion product gas from the gas combustor was dispersed in the aquarium water through the porous body, thereby realizing direct contact heat transfer, increasing heat transfer efficiency, and effectively reducing the exhaust gas temperature. . Therefore, generation of water vapor in water is remarkably suppressed, and a compact hot water production apparatus that does not require special waste heat recovery can be provided.
[0007]
Furthermore, when medium-temperature combustion product gas is dispersed in a small water tank through a porous body, a phenomenon has been discovered in which the buoyancy effect of the combustion product gas and generated water vapor becomes significantly large, and this is the natural circulation of hot water with an external large water tank. When used as a force, it also has the advantage of being several times larger than that of a conventional natural circulation boiler with an equal heat load.
[0008]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an elevational view of an embodiment of a hot water production apparatus using a catalyst.
FIG. 2 is a second elevational view of an embodiment of a hot water production apparatus using a catalyst.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Catalytic gas combustor 2 Preheating electric heater 3 Porous body 4 Introduction pipe 5 Middle water tank 6 Premixed gas inflow part 7 Combustion gas outflow part 8 Low temperature water inflow part 9 Hot water outflow part 10 Insulation material 11 Small water tank 12 Return pipe 13 Large water tank 14 Water supply pipe 15 Shield plate 16 AC power supply
