JP3880168B2 - 潜熱型熱交換器用ドレン処理装置 - Google Patents
潜熱型熱交換器用ドレン処理装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3880168B2 JP3880168B2 JP32376297A JP32376297A JP3880168B2 JP 3880168 B2 JP3880168 B2 JP 3880168B2 JP 32376297 A JP32376297 A JP 32376297A JP 32376297 A JP32376297 A JP 32376297A JP 3880168 B2 JP3880168 B2 JP 3880168B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- drain
- heat exchanger
- latent heat
- type heat
- heat type
- 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 - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、潜熱型熱交換器において発生するドレンを中和するための処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、潜熱型熱交換器は、例えば他の熱交換器において熱を奪われた比較的低温の燃焼ガスによって加熱されるものであり、その表面温度は通常６０°Ｃ程度である。したがって、潜熱型熱交換器の表面には、燃焼ガス中の水蒸気が結露する。この結露水に燃焼ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）、硫黄酸化物（ＳＯｘ）が溶け込むと、硝酸、硫酸等の酸が生成される。このため、結露水を無処理のままドレンとして排水すると、環境を汚染するおそれがある。そこで、ドレンを中和させる処理装置が提案されている。
【０００３】
従来のこの種の処理装置としては、特公昭６３−８８３４号公報に記載のものがある。この公報に記載の処理装置は、潜熱型熱交換器において発生する結露水がドレンとして導入される容器と、この容器のドレン中に対向して配置された陽極および陰極とを備えており、バーナの燃焼中に陽極と陰極との間に通電される。そして、陽極を形成する金属とドレン中の酸とを反応させることにより、ドレンを例えばＰＨ６程度に中和させるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の処理装置においては、次の３つの問題があった。まず、第１にバーナの燃焼終了後には陽極と陰極との間の通電を停止しているのであるが、通電停止後にも陽極がドレン中の酸によって溶融されるため、陽極が早期に消耗してしまうという問題があった。第２に、ドレンの酸性度はバーナの燃焼量によって異なるのに対し、陽極と陰極との間の通電量は常に一定である。このため、酸性度が高い場合には、ドレンの酸性度を所望の程度にまで中和することができないおそれがあり、酸性度が低い場合には陽極が必要以上に消耗してしまうという問題があった。第３に、バーナの燃焼終了後にも陽極と陰極との間に電流を流しているが、通電時間については基準がないため、通電量に過不足が生じ、第２の問題と同様にドレンを中和することができなかったり、陽極が必要以上に消耗してしまうという問題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、この発明の第１の態様は、第１の問題を解決するために、潜熱型熱交換器において発生した結露水がドレンとして導入される容器と、この容器にそれぞれ設けられた一対の電極と、この一対の電極に接続された直流電源とを備え、上記直流電源の正極に接続された電極を形成するドレン中の酸とを反応させてドレンを中和させる潜熱型熱交換器用ドレン処理装置において、上記直流電源として正極と負極とを変換可能な電源を用い、中和用の電流の通電停止後、上記直流電源の極性を変換して上記一対の電極間に中和用の電流と逆向きの電流を流すことを特徴としている。
【０００６】
この発明の第２の態様は、第２の問題を解決するために、潜熱型熱交換器において発生した結露水がドレンとして導入される容器と、この容器にそれぞれ設けられた一対の電極と、この一対の電極に接続された直流電源とを備え、上記直流電源の正極に接続された電極を形成する金属とドレン中の酸とを反応させてドレンを中和させる潜熱型熱交換器用ドレン処理装置において、上記ドレンを中和させるのに必要な通電量を上記潜熱型熱交換器を加熱するためのバーナの燃焼量に基づいて演算し、この演算された量の電流を上記一対の電極間に流すことを特徴としている。
【０００７】
この発明の第３の態様は、第３の問題を解決するために、潜熱型熱交換器において発生した結露水がドレンとして導入される容器と、この容器にそれぞれ設けられた一対の電極と、この一対の電極に接続された直流電源とを備え、上記直流電源の正極に接続された電極を形成する金属とドレン中の酸とを反応させてドレンを中和させる潜熱型熱交換器用ドレン処理装置において、上記バーナの燃焼終了後に上記中和電流を流すべきか否かを判断する判断部を有し、この判断部が上記バーナの燃焼終了後の中和用の電流を上記バーナの燃焼終了時の燃焼量に基づいて演算し、その演算された後処理時間だけ中和用の電流を流し続けることを特徴としている。
この発明の第４の態様は、第３の問題を解決するために、潜熱型熱交換器において発生した結露水がドレンとして導入される容器と、この容器にそれぞれ設けられた一対の電極と、この一対の電極に接続された直流電源とを備え、上記直流電源の正極に接続された電極を形成する金属とドレン中の酸とを反応させてドレンを中和させる潜熱型熱交換器用ドレン処理装置において、上記バーナの燃焼終了後に上記中和電流を流すべきか否かを判断する判断部と、潜熱型熱交換器に発生するドレンを介して潜熱型熱交換器に電気的に接続されるように、上記潜熱型熱交換器に近接して配置され、ドレン中の酸に溶解する金属からなる防食用電極と、この防食用電極に正極が接続され、上記潜熱型熱交換器に負極が接続された定電圧回路とをさらに備え、上記定電圧回路に流れる電流が所定の大きさ以下であると上記判断部が判断するまで、上記バーナの燃焼終了後に中和用の電流を流し続けることを特徴としている。
この発明の第５の態様は、第３の問題点を解決するために 潜熱型熱交換器において発生した結露水がドレンとして導入される容器と、この容器にそれぞれ設けられた一対の電極と、この一対の電極に接続された直流電源とを備え、上記直流電源の正極に接続された電極を形成する金属とドレン中の酸とを反応させてドレンを中和させる潜熱型熱交換器用ドレン処理装置において、上記バーナの燃焼終了後に上記中和電流を流すべきか否かを判断する判断部と、潜熱型熱交換器に発生するドレンを介して潜熱型熱交換器に電気的に接続されるように、上記潜熱型熱交換器に近接して配置され、ドレン中の酸に溶解する金属からなる防食用電極と、この防食用電極に正極が接続され、上記潜熱型熱交換器に負極が接続された定電流回路とをさらに備え、上記定電流回路の電圧が所定の大きさ以上であると上記判断部が判断するまで、上記バーナの燃焼終了後に中和用の電流を流し続けることを特徴としている。
【０００８】
この発明の第１の態様と、第２の態様と、第３、第４及び第５の態様とは、互いに組み合わせてもよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施の形態について添付の図１〜図４を参照して説明する。なお、この実施の形態は、ガス給湯装置の潜熱型熱交換器にこの発明を適用したものであるが、この発明は他の潜熱型熱交換器にも適用可能である。
【００１０】
まず、ガス給湯装置の全体構成について説明すると、図２に示すように、ガス給湯装置のハウジング１の内部には、ガスバーナ２、主熱交換器３および副熱交換器４がそれぞれ収容されている。
【００１１】
ガスバーナ２は、ハウジング１のほぼ中央部に配置されており、ガス管４が接続されている。このガス管４には、元ガス電磁弁５および電磁比例弁６がそれぞれ設置されている。元ガス電磁弁５は、ガス管４を開閉してガスバーナ２へのガスの供給およびその停止を行う。一方、電磁比例弁６は、ガスバーナ２へのガスの供給量を調節する。また、ガスバーナ２は、二つの燃焼面を有しており、電磁弁７を開くと両方の燃焼面で燃焼し、電磁弁７を閉じると予め定められた一方の燃焼面だけで燃焼する。なお、符号８はガスバーナ２に燃焼空気を供給するための送風ファンである。
【００１２】
主熱交換器３は、互いに平行に配置された複数の水管３ａ（図２には１本のみ図示）と、この水管３ａに設けられた多数のフィン３ｂとを有している。水管３ａおよびフィン３ｂは、金属製であり、通常は銅製である。各水管３ａは、Ｕ字状をなすベント管（図示せず）によって互いに接続され、全体として１つの管を構成している。水管３ａの入水口３ｃは後述する副熱交換器４の出水口４ｅに接続され、出湯口３ｄは出湯管９に接続されている。このように構成された主熱交換器３は、ガスバーナ２に近接してその真上に配置されており、ガスバーナ２で発生した高温の燃焼ガスによって加熱される。この場合、水管３ａおよびフィン３ｂの表面温度は、１００°Ｃ以上に加熱される。したがって、それらの表面には、結露が発生することがない。つまり、主熱交換器３は、気体から液体に相変化することなく燃焼ガスによって加熱される顕熱型熱交換器である。
【００１３】
副熱交換器４は、潜熱型熱交換器であるが、図１、図３および図４に示すように、構造自体は顕在型熱交換器である主熱交換器３と同様である。すなわち、副熱交換器４は、互いに平行に配置された複数の水管４ａ（２本のみ図示）と、この水管４ａの外周面に互いに離れた状態で嵌合され、ろう付け等によって固定された多数のフィンとを有している。勿論、水管４ａおよびフィン４ｂは金属製であり、通常は銅で形成される。各水管４ａの端部どうしは、Ｕ字状をなすベント管４ｃ（１つのみ図示）によって接続されている。したがって、各水管４ａは全体として連続した一つのの管を構成しており、図２に示すように、入水口４ｄには給水管１０が接続され、出水口４ｅは主熱交換器３の入水口３ｃに接続されている。
【００１４】
副熱交換器４は、図１に示すように、ハウジング１の上部の排気通路１ａ中に設置されている。したがって、副熱交換器４は、主熱交換器３によって熱が奪われた比較的低温の燃焼ガスによって加熱される。この場合、副交換器４の水管４ａおよびフィン４ｂの表面温度は、１００°Ｃ未満である。したがって、それらの表面には、燃焼ガスに含まれる水蒸気が結露して付着する。この結露水に燃焼ガス中の窒素酸化物および硫黄酸化物が溶解して生成される硝酸および硫酸等の酸によって水管４ａおよびフィン４ｂが腐食されるのを極力防止するために、水管４ａおよびフィン４ｂの表面には、図４に示すように、防食用の被覆層１１が形成されている。この被覆層１１は、フッ素樹脂やエポキシ樹脂等の有機樹脂またはシリコン系樹脂等の無機樹脂をコーティングすることによって形成されている。
【００１５】
副熱交換器４の下側には、副熱交換器４から落下する結露水を受けるための結露水受け１２が配置されており、結露水受け１２によって受け止められた結露水は、ドレン管１３を介してドレン処理装置３０にドレンとして導入される。そして、このドレン処理装置３０で中和された後、給湯装置の外部に排出される。なお、ドレン処理装置３０の詳細な構成については後述する。
【００１６】
上記構成において、出湯管９に接続された出湯栓（図示せず）を開くと、ガスバーナ２が点火され、給水管１０を介して供給される水が、まず副熱交換器４で加熱され、その後主熱交換器３で加熱される。加熱された湯は、出湯管９を介して出湯栓に供給され、そこから出湯される。この場合、出湯温度は、制御ユニット１９によって調節される。すなわち、制御ユニット１９は、給水温センサ１５によって検出された給水温度、水量センサ１６によって検出された給水量（出湯量と同一）、出湯温センサ１７によって検出された出湯温度、およびリモートコントローラ１８によって設定された設定温度に基づいて、電磁比例弁６、電磁弁７および送風ファン８をフィードフォワード制御およびフィードバック制御し、出湯温度を設定温度に調節する。
【００１７】
ここで、ガスバーナ２の燃焼中には、副熱交換器４の水管４ａおよびフィン４ｂに結露水が付着する。そして、結露水に燃焼ガス中の窒素酸化物および硫黄酸化物が溶け込んで硝酸および硫酸等が酸が形成される。このため、被覆層１１にピンホール１１ａ（図４参照）が存在すると、水管４ａおよびフィン４ｂがピンホール１１ａに面する箇所から腐食されるおそれがある。そこで、この副熱交換器４には、腐食防止装置２０が設けられている。
【００１８】
腐食防止装置２０は、図３に示すように、筒体（絶縁体）２１、陽極棒（陽極）２２および直流電源２３を備えている。これらは、次のようにして熱交換器４に設けられている。
【００１９】
すなわち、各フィン４ｂには、４つの水管４ａの間に位置する箇所に貫通孔２４が形成されている。各フィン４ｂに形成された貫通孔２４は、水管４ａと平行に一列状に配置されたものが一組になっており、そのような組が複数組形成されている。各組の貫通孔２４には、筒体２１がそれぞれ挿通固定されている。各筒体２１の内部には、陽極棒２２がそれぞれ挿通されている。各陽極棒２２には、直流電源２３の正の電極が接続されている。直流電源２３の負の電極は、いずれかの水管４ａに接続されている。なお、各水管４ａは、各フィン４ｂと接触することにより、各フィン４ｂに電気的に接続されるとともに、各フィン４ｂを介して他の水管４ａにも電気的に接続されている。したがって、直流電源２３の負の電極は、他の水管４ａまたはいれかのフィン４ｂに接続してもよい。
【００２０】
上記筒体２１は、陽極棒２２が水管４ａまたはフィン４ｂに接触して電気的に短絡状態で接続されるのを防止するためのものである。そこで、筒体２１は電気的な絶縁材で構成されている。しかも、筒体２１は、フィン４ｂに付着した結露水が筒体２１内に入り込むのを許容し、内部に入り込んだ結露水を介して陽極棒２２とフィン４ｂと電気的に接続するためのものである。したがって、筒体２１は、通水性を有するものであることが必要である。このような絶縁性と通水性とを備えたものとしては、例えば多孔質のセラミックからなる筒体があるが、ここでは、ガラス繊維を編んだ形成した筒体が用いられている。ガラス繊維は、電気的な絶縁性に富むのみならず、硝酸、硫酸等の酸に対する防食性に富み、しかもそれを編んだ場合には、編み目から結露水が内部に入り込むことができるからである。
【００２１】
上記陽極棒２２は、硝酸、硫酸等の酸に不溶性である材料によって形成される。例えば、炭素、白金、ステンレス鋼等によって形成される。また、陽極棒２２は、この実施の形態では、筒体２１の内径より小径に形成され、その両端部以外は筒体２１に対して離れているが、陽極棒２２を筒体２１の内径とほぼ同径にし、陽極棒２２の外周面を筒体２１の内周面に接触させるようにしてもよい。そのようにした場合には、結露水の量が少ないときにも、陽極棒２２とフィン４ｂとを結露水を介して確実に接続することができる。
【００２２】
上記直流電源２３としては、電池を用いてもよいが、定電圧回路または定電流回路を用いるのが望ましい。その理由は後述する。
【００２３】
上記構成の腐食防止装置２０においては、ガスバーナ２が燃焼して副熱交換器４の水管４ａおよびフィン４ｂに結露水が付着すると、結露水が入り込んだピンホール１１ａ内に水管４ａまたはフィン４ｂを正極とする局部電池が形成され、この局部電池によって水管４ａまたはフィン４ｂの表面が腐食される。しかるに、水管４ａおよびフィン４ｂにには、直流電源２３の負の電極を接続されているので、局部電池の起電力が０になる。したがって、水管４ａおよびフィン４ｂの腐食が防止される。なお、直流電源４ａの電圧は、実験等により、局部電圧の起電力を０にすることができるような電圧に予め設定される。
【００２４】
次に、上記ドレン装置３０について説明すると、ドレン装置３０は、図１に示すように、容器３１を備えている。この容器３１は、上部が開口した容器本体３１ａと、この容器本体３１ａの上端開口部を覆う蓋体３１ｂとから構成されており、その内部には蓋体３１ｂを貫通したドレン管１３が挿入されている。そして、容器３１内には、副熱交換器（潜熱型熱交換器）４において発生したドレンがドレン１３管を介して導入されるようになっている。なお、導入されたドレンの一部は、後述する電極３２，３３間において中和処理された後、溢流口３１ｃから溢れ出て、給湯装置の外部に排出される。また、符号３１ｄは、酸の中和時に発生する水素等のガスを外部に排出するための排気口である。
【００２５】
容器３１の蓋体３１には、一対の電極３２，３３が上下に貫通し、かつ水平方向に対向して配置されている。一対の電極３２，３３の下部は、ドレン中に浸漬されている。一方の電極３２は、ドレン中の酸に溶解する金属、例えばアルミニウム（Ａｌ）、亜鉛（Ｚｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）またはそれらの合金によって形成されている。他方の電極３３は、酸に不溶性の材料、例えばチタン（Ｔｉ）、炭素（Ｃ）、白金メッキチタン、ステンレス鋼等によって形成されている。
【００２６】
一対の電極３２，３３には、電源回路（直流電源）３４が接続されている。この電源回路３４は、電極３２，３３に直流を流すためのものであり、正負の極性を変換可能である。ドレンの中和処理時には、電源回路３４の正極が電極３２に接続され、負極が電極３３に接続される。中和処理終了後は、電極の極性が逆になり、正極が電極３３に接続され、負極が電極３２に接続される。この正負の電極の変換は、上記制御ユニット１９によって行われる。
【００２７】
上記構成のドレン処理装置３０において、いま給湯装置のガスバーナ２が点火されると、制御ユニット１９によって電源回路３４を駆動され、電極３２，３３間に通電される。勿論、このときには、電極３２が陽極とされ、電極３３が陰極とされる。したがって、ドレン管１３を介して容器３１に導入されたドレンが中和される。中和反応は周知であるが、これを電極３２がアルミニウムで形成され、ドレン中に硝酸および硫酸が生成されている場合を例にして説明すると、
陽極において
Ａｌ→Ａｌ3+＋３ｅ-
と反応し、
陽極において
２Ｈ+＋２ｅ-→Ｈ2
と反応する結果、
２Ａｌ3+＋３ＳＯ4 2-→Ａｌ2（ＳＯ4）3
Ａｌ3+＋３ＮＯ3 -→Ａｌ（ＮＯ3）3
と反応し、ドレンの酸性度がＰＨ６程度になる。
【００２８】
ここで、電源回路３４から電極３２，３３に供給される電流の量は、制御ユニット１９によりバーナ２の燃焼量に基づいて調節される。すなわち、燃焼ガス中の窒素酸化物の割合は、燃焼量によって異なるとともに、バーナ２の種類によっても異なる。例えば、あるバーナにおいては、窒素酸化物の割合が、最大燃焼時に６０ｐｐｍで、最小燃焼時に１２０ｐｐｍであり、燃焼量に応じて変化する。したがって、ドレンの酸性度もバーナ２の燃焼量に応じて変化することになり、それに対応して中和に必要な電流値を調節する必要がある。そこで、この処理装置３０においては、電極３２，３３間の通電量をバーナ２の燃焼量に基づいて演算し、その演算された通電量だけ電極３２，３３間に流すようにしている。この場合、バーナ２の燃焼量は、電磁比例弁６の開度、送風ファン８の回転速度等によって検出することができる。また、中和に通電量の演算は、バーナ２の燃焼量と窒素酸化物の割合との関係を示すマップを予め作成しておき、そのマップから求めることができる。
【００２９】
このように、処理装置３０においては、電極３２，３３間に流す電流の通電量をバーナ２の燃焼量に応じて調節しているので、通電量に過不足が発生することがない。したがって、ドレンが所定の酸性度より高い状態で排出されるのを防止することができるのは勿論のこと、処理後のドレンの酸性度をほぼ一定にすることができる。しかも、電極３２が必要以上に酸と反応することがないので、早期に消耗するのを防止することができる。
【００３０】
また、この処理装置３０においては、バーナ２の燃焼停止後も、電極３２，３３間に中和用の電流を流している（以下、後処理という。）。これは、バーナ２の燃焼停止後においても副熱交換器４には結露水が付着しており、その結露水がドレン管１３を介して容器３１に流入する。このため、バーナ２の燃焼停止後、直ちに電極３２，３３に対する通電を停止すると、燃焼停止後に容器３１に流入したドレンが中和処理されないまま排出されてしまうからである。
【００３１】
ただし、副熱交換器４に付着した結露水は、バーナ２の燃焼停止後、時間の経過とともに乾燥して無くなる。したがって、後処理は、結露水が乾燥して容器３１に流入しなくなるまでの間に限定する必要がある。さもなければ、電極３２を無駄に消耗させてしまうからである。
【００３２】
後処理の停止は、例えば次の第１、第２のいずれかの方法によって決定することができる。
第１の方法は、燃焼停止時におけるバーナ２の燃焼量に基づいて決定するものである。副熱交換器４に付着する結露水の量は、バーナ２の燃焼量に応じて変化し、結露水の量に応じて結露水が容器３１に流入しなくなるまでの時間が変化する。したがって、バーナ２の燃焼量と結露水が容器３１に流入しなくなるまでの時間との関係を実験等によって予め求めておけば、バーナ２の燃焼終了時の燃焼量に基づいて、燃焼を停止してから通電を停止するまでの後処理時間を決定することができる。
【００３３】
第２の方法は、上記腐食防止装置２０の直流電源２３として用いられる定電圧回路または定電流回路に流れる電流または電圧の大きさに基づいて定めるものである。
【００３４】
直流電源２３として定電圧回路を用いた場合、副熱交換器４に付着している結露水が乾燥しすると、それに伴って容器３１に流入するドレンの流入量が減少するとともに、定電圧回路を流れる電流の減少する。したがって、結露水が乾燥して容器３１に流入しなくなるときの定電圧回路の電流値を予め求めておけば、定電圧回路に流れる電流値を電流検出手段によって検出し、これが予め求められた電流値になったか否かによって中和用の通電を停止させるべきか否かを決定することができる。しかも、結露水が乾燥して容器３１へのドレンの流入量が減少すると、それに応じて定電圧回路に流れる電流の大きさが小さくなるので、定電圧回路の電流の減少に応じて電極３２，３３に対する通電量を減少させることにより、容器３１に流入するドレンの量に対応した量の電流を電極３２，３３間に流すことができる。これにより、容器３１内に流入したドレンの酸性度をほぼ一定にすることができるとともに、電極３２の無駄な消耗を防止することができる。
【００３５】
一方、直流電源として定電流回路を用いた場合には、副熱交換器４に付着している結露水が乾燥すると、それに伴って容器３１に流入するドレンの流入量が減少するとともに、定電流回路を流れる電流の電圧が上昇する。したがって、結露水が乾燥して容器３１に流入しなくなるときの定電流回路の電圧値を予め求めておけば、定電流回路に流れる電流の電圧を電圧検出手段によって検出し、これが予め求められた電圧値になったか否かによって中和用の通電を停止させるべきか否かを決定することができる。しかも、結露水が乾燥して容器３１へのドレンの流入量が減少すると、それに応じて定電流回路に流れる電流の電圧が高くなるので、定電流回路の電圧の上昇に応じて電極３２，３３に対する通電量を減少させることにより、容器３１に流入するドレンの量に対応した量の電流を電極３２，３３間に流すことができる。これにより、容器３１内に流入したドレンの酸性度をほぼ一定にすることができるとともに、電極３２の無駄な消耗を防止することができる。
なお、定電圧回路または定電流回路のいずれを用いる場合においても、後処理を停止させるか否かの判断、および後処理時の通電量は制御ユニット１９によって制御される。
【００３６】
上記のようにして後処理が終了した後、この処理装置３０においては、制御ユニット１９により、電源回路３４の極性が逆転される。つまり、電極３２に接続される電源回路３４の電極が負の電極とされ、電極３３に接続される電源回路３４の電極が正の電極される。このように、電極３２を陰極とし、電極３３を陽極とすると、電極３２が腐食によって消耗するのを防止することができる。すなわち、電極３２を形成する金属は、酸に溶融する金属であるため、放置すると徐々に腐食する。これは、電極３２の近傍に電極３２を陽極とする局部電池が発生することによるものである。しかるに、電極３２を電源回路３４の負の電極に接続すると、局部電池の起電力が電源回路３４によって打ち消される。したがって、電極３２の腐食を防止し、その消耗を抑えることができる。
【００３７】
なお、この発明は、上記の実施の形態に限定されるものでなく、適宜変更可能である。
例えば、上記の実施の形態は、潜熱型熱交換器である副熱交換器４をガスバーナ２で加熱する場合のものであるが、この発明は石油バーナで加熱する場合であってもを適用可能である。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、第１の態様に係る発明によれば、ドレンの中和処理後に電極が無駄に消耗するのを防止することができるという効果が得られる。
第２の態様に係る発明によれば、一対の電極間に対する通電量を中和処理すべきドレンの酸性度に応じて過不足なく調節することができ、これによって電極の早期消耗を防止することができるとともに、処理後のドレンの酸性度をほぼ一定に維持することができるという効果が得られる。
第３、第４、第５の態様に係る発明によれば、バーナの燃焼停止後の中和電流の通電を過不足なく行うことができ、これによってドレンが中和処理されないまま外部に排出されるのを防止することができるとともに、電極の早期消耗を防止することができ、さらに後処理時間を過不足なく定めることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るドレン処理装置の一実施の形態を示す断面図である。
【図２】図１に示すドレン処理装置が用いられたガス給湯装置全体の概略構成を示す図である。
【図３】図２に示すガス給湯装置に用いられている潜熱型熱交換器を示す斜視図である。
【図４】図３のＸ−Ｘ線に沿う一部省略拡大断面図である。
【符号の説明】
４ 副熱交換器（潜熱型熱交換器）
１９ 制御ユニット
２０ 腐食防止装置
２３ 直流電源（定電圧回路、定電流回路）
３０ ドレン処理装置
３１ 容器
３２ 電極
３３ 電極
３４ 電源回路（直流電源）
【発明の属する技術分野】
この発明は、潜熱型熱交換器において発生するドレンを中和するための処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、潜熱型熱交換器は、例えば他の熱交換器において熱を奪われた比較的低温の燃焼ガスによって加熱されるものであり、その表面温度は通常６０°Ｃ程度である。したがって、潜熱型熱交換器の表面には、燃焼ガス中の水蒸気が結露する。この結露水に燃焼ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）、硫黄酸化物（ＳＯｘ）が溶け込むと、硝酸、硫酸等の酸が生成される。このため、結露水を無処理のままドレンとして排水すると、環境を汚染するおそれがある。そこで、ドレンを中和させる処理装置が提案されている。
【０００３】
従来のこの種の処理装置としては、特公昭６３−８８３４号公報に記載のものがある。この公報に記載の処理装置は、潜熱型熱交換器において発生する結露水がドレンとして導入される容器と、この容器のドレン中に対向して配置された陽極および陰極とを備えており、バーナの燃焼中に陽極と陰極との間に通電される。そして、陽極を形成する金属とドレン中の酸とを反応させることにより、ドレンを例えばＰＨ６程度に中和させるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の処理装置においては、次の３つの問題があった。まず、第１にバーナの燃焼終了後には陽極と陰極との間の通電を停止しているのであるが、通電停止後にも陽極がドレン中の酸によって溶融されるため、陽極が早期に消耗してしまうという問題があった。第２に、ドレンの酸性度はバーナの燃焼量によって異なるのに対し、陽極と陰極との間の通電量は常に一定である。このため、酸性度が高い場合には、ドレンの酸性度を所望の程度にまで中和することができないおそれがあり、酸性度が低い場合には陽極が必要以上に消耗してしまうという問題があった。第３に、バーナの燃焼終了後にも陽極と陰極との間に電流を流しているが、通電時間については基準がないため、通電量に過不足が生じ、第２の問題と同様にドレンを中和することができなかったり、陽極が必要以上に消耗してしまうという問題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、この発明の第１の態様は、第１の問題を解決するために、潜熱型熱交換器において発生した結露水がドレンとして導入される容器と、この容器にそれぞれ設けられた一対の電極と、この一対の電極に接続された直流電源とを備え、上記直流電源の正極に接続された電極を形成するドレン中の酸とを反応させてドレンを中和させる潜熱型熱交換器用ドレン処理装置において、上記直流電源として正極と負極とを変換可能な電源を用い、中和用の電流の通電停止後、上記直流電源の極性を変換して上記一対の電極間に中和用の電流と逆向きの電流を流すことを特徴としている。
【０００６】
この発明の第２の態様は、第２の問題を解決するために、潜熱型熱交換器において発生した結露水がドレンとして導入される容器と、この容器にそれぞれ設けられた一対の電極と、この一対の電極に接続された直流電源とを備え、上記直流電源の正極に接続された電極を形成する金属とドレン中の酸とを反応させてドレンを中和させる潜熱型熱交換器用ドレン処理装置において、上記ドレンを中和させるのに必要な通電量を上記潜熱型熱交換器を加熱するためのバーナの燃焼量に基づいて演算し、この演算された量の電流を上記一対の電極間に流すことを特徴としている。
【０００７】
この発明の第３の態様は、第３の問題を解決するために、潜熱型熱交換器において発生した結露水がドレンとして導入される容器と、この容器にそれぞれ設けられた一対の電極と、この一対の電極に接続された直流電源とを備え、上記直流電源の正極に接続された電極を形成する金属とドレン中の酸とを反応させてドレンを中和させる潜熱型熱交換器用ドレン処理装置において、上記バーナの燃焼終了後に上記中和電流を流すべきか否かを判断する判断部を有し、この判断部が上記バーナの燃焼終了後の中和用の電流を上記バーナの燃焼終了時の燃焼量に基づいて演算し、その演算された後処理時間だけ中和用の電流を流し続けることを特徴としている。
この発明の第４の態様は、第３の問題を解決するために、潜熱型熱交換器において発生した結露水がドレンとして導入される容器と、この容器にそれぞれ設けられた一対の電極と、この一対の電極に接続された直流電源とを備え、上記直流電源の正極に接続された電極を形成する金属とドレン中の酸とを反応させてドレンを中和させる潜熱型熱交換器用ドレン処理装置において、上記バーナの燃焼終了後に上記中和電流を流すべきか否かを判断する判断部と、潜熱型熱交換器に発生するドレンを介して潜熱型熱交換器に電気的に接続されるように、上記潜熱型熱交換器に近接して配置され、ドレン中の酸に溶解する金属からなる防食用電極と、この防食用電極に正極が接続され、上記潜熱型熱交換器に負極が接続された定電圧回路とをさらに備え、上記定電圧回路に流れる電流が所定の大きさ以下であると上記判断部が判断するまで、上記バーナの燃焼終了後に中和用の電流を流し続けることを特徴としている。
この発明の第５の態様は、第３の問題点を解決するために 潜熱型熱交換器において発生した結露水がドレンとして導入される容器と、この容器にそれぞれ設けられた一対の電極と、この一対の電極に接続された直流電源とを備え、上記直流電源の正極に接続された電極を形成する金属とドレン中の酸とを反応させてドレンを中和させる潜熱型熱交換器用ドレン処理装置において、上記バーナの燃焼終了後に上記中和電流を流すべきか否かを判断する判断部と、潜熱型熱交換器に発生するドレンを介して潜熱型熱交換器に電気的に接続されるように、上記潜熱型熱交換器に近接して配置され、ドレン中の酸に溶解する金属からなる防食用電極と、この防食用電極に正極が接続され、上記潜熱型熱交換器に負極が接続された定電流回路とをさらに備え、上記定電流回路の電圧が所定の大きさ以上であると上記判断部が判断するまで、上記バーナの燃焼終了後に中和用の電流を流し続けることを特徴としている。
【０００８】
この発明の第１の態様と、第２の態様と、第３、第４及び第５の態様とは、互いに組み合わせてもよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施の形態について添付の図１〜図４を参照して説明する。なお、この実施の形態は、ガス給湯装置の潜熱型熱交換器にこの発明を適用したものであるが、この発明は他の潜熱型熱交換器にも適用可能である。
【００１０】
まず、ガス給湯装置の全体構成について説明すると、図２に示すように、ガス給湯装置のハウジング１の内部には、ガスバーナ２、主熱交換器３および副熱交換器４がそれぞれ収容されている。
【００１１】
ガスバーナ２は、ハウジング１のほぼ中央部に配置されており、ガス管４が接続されている。このガス管４には、元ガス電磁弁５および電磁比例弁６がそれぞれ設置されている。元ガス電磁弁５は、ガス管４を開閉してガスバーナ２へのガスの供給およびその停止を行う。一方、電磁比例弁６は、ガスバーナ２へのガスの供給量を調節する。また、ガスバーナ２は、二つの燃焼面を有しており、電磁弁７を開くと両方の燃焼面で燃焼し、電磁弁７を閉じると予め定められた一方の燃焼面だけで燃焼する。なお、符号８はガスバーナ２に燃焼空気を供給するための送風ファンである。
【００１２】
主熱交換器３は、互いに平行に配置された複数の水管３ａ（図２には１本のみ図示）と、この水管３ａに設けられた多数のフィン３ｂとを有している。水管３ａおよびフィン３ｂは、金属製であり、通常は銅製である。各水管３ａは、Ｕ字状をなすベント管（図示せず）によって互いに接続され、全体として１つの管を構成している。水管３ａの入水口３ｃは後述する副熱交換器４の出水口４ｅに接続され、出湯口３ｄは出湯管９に接続されている。このように構成された主熱交換器３は、ガスバーナ２に近接してその真上に配置されており、ガスバーナ２で発生した高温の燃焼ガスによって加熱される。この場合、水管３ａおよびフィン３ｂの表面温度は、１００°Ｃ以上に加熱される。したがって、それらの表面には、結露が発生することがない。つまり、主熱交換器３は、気体から液体に相変化することなく燃焼ガスによって加熱される顕熱型熱交換器である。
【００１３】
副熱交換器４は、潜熱型熱交換器であるが、図１、図３および図４に示すように、構造自体は顕在型熱交換器である主熱交換器３と同様である。すなわち、副熱交換器４は、互いに平行に配置された複数の水管４ａ（２本のみ図示）と、この水管４ａの外周面に互いに離れた状態で嵌合され、ろう付け等によって固定された多数のフィンとを有している。勿論、水管４ａおよびフィン４ｂは金属製であり、通常は銅で形成される。各水管４ａの端部どうしは、Ｕ字状をなすベント管４ｃ（１つのみ図示）によって接続されている。したがって、各水管４ａは全体として連続した一つのの管を構成しており、図２に示すように、入水口４ｄには給水管１０が接続され、出水口４ｅは主熱交換器３の入水口３ｃに接続されている。
【００１４】
副熱交換器４は、図１に示すように、ハウジング１の上部の排気通路１ａ中に設置されている。したがって、副熱交換器４は、主熱交換器３によって熱が奪われた比較的低温の燃焼ガスによって加熱される。この場合、副交換器４の水管４ａおよびフィン４ｂの表面温度は、１００°Ｃ未満である。したがって、それらの表面には、燃焼ガスに含まれる水蒸気が結露して付着する。この結露水に燃焼ガス中の窒素酸化物および硫黄酸化物が溶解して生成される硝酸および硫酸等の酸によって水管４ａおよびフィン４ｂが腐食されるのを極力防止するために、水管４ａおよびフィン４ｂの表面には、図４に示すように、防食用の被覆層１１が形成されている。この被覆層１１は、フッ素樹脂やエポキシ樹脂等の有機樹脂またはシリコン系樹脂等の無機樹脂をコーティングすることによって形成されている。
【００１５】
副熱交換器４の下側には、副熱交換器４から落下する結露水を受けるための結露水受け１２が配置されており、結露水受け１２によって受け止められた結露水は、ドレン管１３を介してドレン処理装置３０にドレンとして導入される。そして、このドレン処理装置３０で中和された後、給湯装置の外部に排出される。なお、ドレン処理装置３０の詳細な構成については後述する。
【００１６】
上記構成において、出湯管９に接続された出湯栓（図示せず）を開くと、ガスバーナ２が点火され、給水管１０を介して供給される水が、まず副熱交換器４で加熱され、その後主熱交換器３で加熱される。加熱された湯は、出湯管９を介して出湯栓に供給され、そこから出湯される。この場合、出湯温度は、制御ユニット１９によって調節される。すなわち、制御ユニット１９は、給水温センサ１５によって検出された給水温度、水量センサ１６によって検出された給水量（出湯量と同一）、出湯温センサ１７によって検出された出湯温度、およびリモートコントローラ１８によって設定された設定温度に基づいて、電磁比例弁６、電磁弁７および送風ファン８をフィードフォワード制御およびフィードバック制御し、出湯温度を設定温度に調節する。
【００１７】
ここで、ガスバーナ２の燃焼中には、副熱交換器４の水管４ａおよびフィン４ｂに結露水が付着する。そして、結露水に燃焼ガス中の窒素酸化物および硫黄酸化物が溶け込んで硝酸および硫酸等が酸が形成される。このため、被覆層１１にピンホール１１ａ（図４参照）が存在すると、水管４ａおよびフィン４ｂがピンホール１１ａに面する箇所から腐食されるおそれがある。そこで、この副熱交換器４には、腐食防止装置２０が設けられている。
【００１８】
腐食防止装置２０は、図３に示すように、筒体（絶縁体）２１、陽極棒（陽極）２２および直流電源２３を備えている。これらは、次のようにして熱交換器４に設けられている。
【００１９】
すなわち、各フィン４ｂには、４つの水管４ａの間に位置する箇所に貫通孔２４が形成されている。各フィン４ｂに形成された貫通孔２４は、水管４ａと平行に一列状に配置されたものが一組になっており、そのような組が複数組形成されている。各組の貫通孔２４には、筒体２１がそれぞれ挿通固定されている。各筒体２１の内部には、陽極棒２２がそれぞれ挿通されている。各陽極棒２２には、直流電源２３の正の電極が接続されている。直流電源２３の負の電極は、いずれかの水管４ａに接続されている。なお、各水管４ａは、各フィン４ｂと接触することにより、各フィン４ｂに電気的に接続されるとともに、各フィン４ｂを介して他の水管４ａにも電気的に接続されている。したがって、直流電源２３の負の電極は、他の水管４ａまたはいれかのフィン４ｂに接続してもよい。
【００２０】
上記筒体２１は、陽極棒２２が水管４ａまたはフィン４ｂに接触して電気的に短絡状態で接続されるのを防止するためのものである。そこで、筒体２１は電気的な絶縁材で構成されている。しかも、筒体２１は、フィン４ｂに付着した結露水が筒体２１内に入り込むのを許容し、内部に入り込んだ結露水を介して陽極棒２２とフィン４ｂと電気的に接続するためのものである。したがって、筒体２１は、通水性を有するものであることが必要である。このような絶縁性と通水性とを備えたものとしては、例えば多孔質のセラミックからなる筒体があるが、ここでは、ガラス繊維を編んだ形成した筒体が用いられている。ガラス繊維は、電気的な絶縁性に富むのみならず、硝酸、硫酸等の酸に対する防食性に富み、しかもそれを編んだ場合には、編み目から結露水が内部に入り込むことができるからである。
【００２１】
上記陽極棒２２は、硝酸、硫酸等の酸に不溶性である材料によって形成される。例えば、炭素、白金、ステンレス鋼等によって形成される。また、陽極棒２２は、この実施の形態では、筒体２１の内径より小径に形成され、その両端部以外は筒体２１に対して離れているが、陽極棒２２を筒体２１の内径とほぼ同径にし、陽極棒２２の外周面を筒体２１の内周面に接触させるようにしてもよい。そのようにした場合には、結露水の量が少ないときにも、陽極棒２２とフィン４ｂとを結露水を介して確実に接続することができる。
【００２２】
上記直流電源２３としては、電池を用いてもよいが、定電圧回路または定電流回路を用いるのが望ましい。その理由は後述する。
【００２３】
上記構成の腐食防止装置２０においては、ガスバーナ２が燃焼して副熱交換器４の水管４ａおよびフィン４ｂに結露水が付着すると、結露水が入り込んだピンホール１１ａ内に水管４ａまたはフィン４ｂを正極とする局部電池が形成され、この局部電池によって水管４ａまたはフィン４ｂの表面が腐食される。しかるに、水管４ａおよびフィン４ｂにには、直流電源２３の負の電極を接続されているので、局部電池の起電力が０になる。したがって、水管４ａおよびフィン４ｂの腐食が防止される。なお、直流電源４ａの電圧は、実験等により、局部電圧の起電力を０にすることができるような電圧に予め設定される。
【００２４】
次に、上記ドレン装置３０について説明すると、ドレン装置３０は、図１に示すように、容器３１を備えている。この容器３１は、上部が開口した容器本体３１ａと、この容器本体３１ａの上端開口部を覆う蓋体３１ｂとから構成されており、その内部には蓋体３１ｂを貫通したドレン管１３が挿入されている。そして、容器３１内には、副熱交換器（潜熱型熱交換器）４において発生したドレンがドレン１３管を介して導入されるようになっている。なお、導入されたドレンの一部は、後述する電極３２，３３間において中和処理された後、溢流口３１ｃから溢れ出て、給湯装置の外部に排出される。また、符号３１ｄは、酸の中和時に発生する水素等のガスを外部に排出するための排気口である。
【００２５】
容器３１の蓋体３１には、一対の電極３２，３３が上下に貫通し、かつ水平方向に対向して配置されている。一対の電極３２，３３の下部は、ドレン中に浸漬されている。一方の電極３２は、ドレン中の酸に溶解する金属、例えばアルミニウム（Ａｌ）、亜鉛（Ｚｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）またはそれらの合金によって形成されている。他方の電極３３は、酸に不溶性の材料、例えばチタン（Ｔｉ）、炭素（Ｃ）、白金メッキチタン、ステンレス鋼等によって形成されている。
【００２６】
一対の電極３２，３３には、電源回路（直流電源）３４が接続されている。この電源回路３４は、電極３２，３３に直流を流すためのものであり、正負の極性を変換可能である。ドレンの中和処理時には、電源回路３４の正極が電極３２に接続され、負極が電極３３に接続される。中和処理終了後は、電極の極性が逆になり、正極が電極３３に接続され、負極が電極３２に接続される。この正負の電極の変換は、上記制御ユニット１９によって行われる。
【００２７】
上記構成のドレン処理装置３０において、いま給湯装置のガスバーナ２が点火されると、制御ユニット１９によって電源回路３４を駆動され、電極３２，３３間に通電される。勿論、このときには、電極３２が陽極とされ、電極３３が陰極とされる。したがって、ドレン管１３を介して容器３１に導入されたドレンが中和される。中和反応は周知であるが、これを電極３２がアルミニウムで形成され、ドレン中に硝酸および硫酸が生成されている場合を例にして説明すると、
陽極において
Ａｌ→Ａｌ3+＋３ｅ-
と反応し、
陽極において
２Ｈ+＋２ｅ-→Ｈ2
と反応する結果、
２Ａｌ3+＋３ＳＯ4 2-→Ａｌ2（ＳＯ4）3
Ａｌ3+＋３ＮＯ3 -→Ａｌ（ＮＯ3）3
と反応し、ドレンの酸性度がＰＨ６程度になる。
【００２８】
ここで、電源回路３４から電極３２，３３に供給される電流の量は、制御ユニット１９によりバーナ２の燃焼量に基づいて調節される。すなわち、燃焼ガス中の窒素酸化物の割合は、燃焼量によって異なるとともに、バーナ２の種類によっても異なる。例えば、あるバーナにおいては、窒素酸化物の割合が、最大燃焼時に６０ｐｐｍで、最小燃焼時に１２０ｐｐｍであり、燃焼量に応じて変化する。したがって、ドレンの酸性度もバーナ２の燃焼量に応じて変化することになり、それに対応して中和に必要な電流値を調節する必要がある。そこで、この処理装置３０においては、電極３２，３３間の通電量をバーナ２の燃焼量に基づいて演算し、その演算された通電量だけ電極３２，３３間に流すようにしている。この場合、バーナ２の燃焼量は、電磁比例弁６の開度、送風ファン８の回転速度等によって検出することができる。また、中和に通電量の演算は、バーナ２の燃焼量と窒素酸化物の割合との関係を示すマップを予め作成しておき、そのマップから求めることができる。
【００２９】
このように、処理装置３０においては、電極３２，３３間に流す電流の通電量をバーナ２の燃焼量に応じて調節しているので、通電量に過不足が発生することがない。したがって、ドレンが所定の酸性度より高い状態で排出されるのを防止することができるのは勿論のこと、処理後のドレンの酸性度をほぼ一定にすることができる。しかも、電極３２が必要以上に酸と反応することがないので、早期に消耗するのを防止することができる。
【００３０】
また、この処理装置３０においては、バーナ２の燃焼停止後も、電極３２，３３間に中和用の電流を流している（以下、後処理という。）。これは、バーナ２の燃焼停止後においても副熱交換器４には結露水が付着しており、その結露水がドレン管１３を介して容器３１に流入する。このため、バーナ２の燃焼停止後、直ちに電極３２，３３に対する通電を停止すると、燃焼停止後に容器３１に流入したドレンが中和処理されないまま排出されてしまうからである。
【００３１】
ただし、副熱交換器４に付着した結露水は、バーナ２の燃焼停止後、時間の経過とともに乾燥して無くなる。したがって、後処理は、結露水が乾燥して容器３１に流入しなくなるまでの間に限定する必要がある。さもなければ、電極３２を無駄に消耗させてしまうからである。
【００３２】
後処理の停止は、例えば次の第１、第２のいずれかの方法によって決定することができる。
第１の方法は、燃焼停止時におけるバーナ２の燃焼量に基づいて決定するものである。副熱交換器４に付着する結露水の量は、バーナ２の燃焼量に応じて変化し、結露水の量に応じて結露水が容器３１に流入しなくなるまでの時間が変化する。したがって、バーナ２の燃焼量と結露水が容器３１に流入しなくなるまでの時間との関係を実験等によって予め求めておけば、バーナ２の燃焼終了時の燃焼量に基づいて、燃焼を停止してから通電を停止するまでの後処理時間を決定することができる。
【００３３】
第２の方法は、上記腐食防止装置２０の直流電源２３として用いられる定電圧回路または定電流回路に流れる電流または電圧の大きさに基づいて定めるものである。
【００３４】
直流電源２３として定電圧回路を用いた場合、副熱交換器４に付着している結露水が乾燥しすると、それに伴って容器３１に流入するドレンの流入量が減少するとともに、定電圧回路を流れる電流の減少する。したがって、結露水が乾燥して容器３１に流入しなくなるときの定電圧回路の電流値を予め求めておけば、定電圧回路に流れる電流値を電流検出手段によって検出し、これが予め求められた電流値になったか否かによって中和用の通電を停止させるべきか否かを決定することができる。しかも、結露水が乾燥して容器３１へのドレンの流入量が減少すると、それに応じて定電圧回路に流れる電流の大きさが小さくなるので、定電圧回路の電流の減少に応じて電極３２，３３に対する通電量を減少させることにより、容器３１に流入するドレンの量に対応した量の電流を電極３２，３３間に流すことができる。これにより、容器３１内に流入したドレンの酸性度をほぼ一定にすることができるとともに、電極３２の無駄な消耗を防止することができる。
【００３５】
一方、直流電源として定電流回路を用いた場合には、副熱交換器４に付着している結露水が乾燥すると、それに伴って容器３１に流入するドレンの流入量が減少するとともに、定電流回路を流れる電流の電圧が上昇する。したがって、結露水が乾燥して容器３１に流入しなくなるときの定電流回路の電圧値を予め求めておけば、定電流回路に流れる電流の電圧を電圧検出手段によって検出し、これが予め求められた電圧値になったか否かによって中和用の通電を停止させるべきか否かを決定することができる。しかも、結露水が乾燥して容器３１へのドレンの流入量が減少すると、それに応じて定電流回路に流れる電流の電圧が高くなるので、定電流回路の電圧の上昇に応じて電極３２，３３に対する通電量を減少させることにより、容器３１に流入するドレンの量に対応した量の電流を電極３２，３３間に流すことができる。これにより、容器３１内に流入したドレンの酸性度をほぼ一定にすることができるとともに、電極３２の無駄な消耗を防止することができる。
なお、定電圧回路または定電流回路のいずれを用いる場合においても、後処理を停止させるか否かの判断、および後処理時の通電量は制御ユニット１９によって制御される。
【００３６】
上記のようにして後処理が終了した後、この処理装置３０においては、制御ユニット１９により、電源回路３４の極性が逆転される。つまり、電極３２に接続される電源回路３４の電極が負の電極とされ、電極３３に接続される電源回路３４の電極が正の電極される。このように、電極３２を陰極とし、電極３３を陽極とすると、電極３２が腐食によって消耗するのを防止することができる。すなわち、電極３２を形成する金属は、酸に溶融する金属であるため、放置すると徐々に腐食する。これは、電極３２の近傍に電極３２を陽極とする局部電池が発生することによるものである。しかるに、電極３２を電源回路３４の負の電極に接続すると、局部電池の起電力が電源回路３４によって打ち消される。したがって、電極３２の腐食を防止し、その消耗を抑えることができる。
【００３７】
なお、この発明は、上記の実施の形態に限定されるものでなく、適宜変更可能である。
例えば、上記の実施の形態は、潜熱型熱交換器である副熱交換器４をガスバーナ２で加熱する場合のものであるが、この発明は石油バーナで加熱する場合であってもを適用可能である。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、第１の態様に係る発明によれば、ドレンの中和処理後に電極が無駄に消耗するのを防止することができるという効果が得られる。
第２の態様に係る発明によれば、一対の電極間に対する通電量を中和処理すべきドレンの酸性度に応じて過不足なく調節することができ、これによって電極の早期消耗を防止することができるとともに、処理後のドレンの酸性度をほぼ一定に維持することができるという効果が得られる。
第３、第４、第５の態様に係る発明によれば、バーナの燃焼停止後の中和電流の通電を過不足なく行うことができ、これによってドレンが中和処理されないまま外部に排出されるのを防止することができるとともに、電極の早期消耗を防止することができ、さらに後処理時間を過不足なく定めることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るドレン処理装置の一実施の形態を示す断面図である。
【図２】図１に示すドレン処理装置が用いられたガス給湯装置全体の概略構成を示す図である。
【図３】図２に示すガス給湯装置に用いられている潜熱型熱交換器を示す斜視図である。
【図４】図３のＸ−Ｘ線に沿う一部省略拡大断面図である。
【符号の説明】
４ 副熱交換器（潜熱型熱交換器）
１９ 制御ユニット
２０ 腐食防止装置
２３ 直流電源（定電圧回路、定電流回路）
３０ ドレン処理装置
３１ 容器
３２ 電極
３３ 電極
３４ 電源回路（直流電源）
Claims (4)
- 潜熱型熱交換器において発生した結露水がドレンとして導入される容器と、この容器にそれぞれ設けられた一対の電極と、この一対の電極に接続された直流電源とを備え、上記直流電源の正極に接続された電極を形成する金属とドレン中の酸とを反応させてドレンを中和させる潜熱型熱交換器用ドレン処理装置において、
上記ドレンを中和させるのに必要な通電量を上記潜熱型熱交換器を加熱するためのバーナの燃焼量に基づいて演算し、この演算された量の電流を上記一対の電極間に流すことを特徴とする潜熱型熱交換器用ドレン処理装置。 - 潜熱型熱交換器において発生した結露水がドレンとして導入される容器と、この容器にそれぞれ設けられた一対の電極と、この一対の電極に接続された直流電源とを備え、上記直流電源の正極に接続された電極を形成する金属とドレン中の酸とを反応させてドレンを中和させる潜熱型熱交換器用ドレン処理装置において、
上記バーナの燃焼終了後に上記中和電流を流すべきか否かを判断する判断部を有し、この判断部が上記バーナの燃焼終了後の中和用の電流を上記バーナの燃焼終了時の燃焼量に基づいて演算し、その演算された後処理時間だけ中和用の電流を流し続けることを特徴とする潜熱型熱交換器用ドレン処理装置。 - 潜熱型熱交換器において発生した結露水がドレンとして導入される容器と、この容器にそれぞれ設けられた一対の電極と、この一対の電極に接続された直流電源とを備え、上記直流電源の正極に接続された電極を形成する金属とドレン中の酸とを反応させてドレンを中和させる潜熱型熱交換器用ドレン処理装置において、
上記バーナの燃焼終了後に上記中和電流を流すべきか否かを判断する判断部と、潜熱型熱交換器に発生するドレンを介して潜熱型熱交換器に電気的に接続されるように、上記潜熱型熱交換器に近接して配置され、ドレン中の酸に溶解する金属からなる防食用電極と、この防食用電極に正極が接続され、上記潜熱型熱交換器に負極が接続された定電圧回路とをさらに備え、上記定電圧回路に流れる電流が所定の大きさ以下であると上記判断部が判断するまで、上記バーナの燃焼終了後に中和用の電流を流し続けることを特徴とする潜熱型熱交換器用ドレン処理装置。 - 潜熱型熱交換器において発生した結露水がドレンとして導入される容器と、この容器にそれぞれ設けられた一対の電極と、この一対の電極に接続された直流電源とを備え、上記直流電源の正極に接続された電極を形成する金属とドレン中の酸とを反応させてドレンを中和させる潜熱型熱交換器用ドレン処理装置において、
上記バーナの燃焼終了後に上記中和電流を流すべきか否かを判断する判断部と、潜熱型熱交換器に発生するドレンを介して潜熱型熱交換器に電気的に接続されるように、上記潜熱型熱交換器に近接して配置され、ドレン中の酸に溶解する金属からなる防食用電極と、この防食用電極に正極が接続され、上記潜熱型熱交換器に負極が接続された定電流回路とをさらに備え、上記定電流回路の電圧が所定の大きさ以上であると上記判断部が判断するまで、上記バーナの燃焼終了後に中和用の電流を流し続けることを特徴とする潜熱型熱交換器用ドレン処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32376297A JP3880168B2 (ja) | 1997-11-10 | 1997-11-10 | 潜熱型熱交換器用ドレン処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32376297A JP3880168B2 (ja) | 1997-11-10 | 1997-11-10 | 潜熱型熱交換器用ドレン処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11138172A JPH11138172A (ja) | 1999-05-25 |
| JP3880168B2 true JP3880168B2 (ja) | 2007-02-14 |
Family
ID=18158348
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32376297A Expired - Fee Related JP3880168B2 (ja) | 1997-11-10 | 1997-11-10 | 潜熱型熱交換器用ドレン処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3880168B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005000858A (ja) * | 2003-06-13 | 2005-01-06 | Reiken Inc | 光触媒水処理装置 |
| CN114906892A (zh) * | 2022-05-17 | 2022-08-16 | 山东省章丘鼓风机股份有限公司 | 一种用于容器罐的升温系统 |
-
1997
- 1997-11-10 JP JP32376297A patent/JP3880168B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11138172A (ja) | 1999-05-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5730356A (en) | Method and system for improving the efficiency of a boiler power generation system | |
| JP4099141B2 (ja) | 温水機器 | |
| JP3880168B2 (ja) | 潜熱型熱交換器用ドレン処理装置 | |
| CN108344180A (zh) | 一种冷凝式燃气采暖炉 | |
| JPH08136058A (ja) | 潜熱回収用熱交換器を備えた燃焼装置 | |
| JP2008002701A (ja) | 給湯装置 | |
| JP2002071213A (ja) | 給湯装置用給水予熱器、給湯装置及び給湯装置のフロントカバー | |
| JPH10267414A (ja) | 一缶二水路給湯器 | |
| JP4086455B2 (ja) | 給湯器 | |
| JP2002267273A (ja) | 給湯器 | |
| US20080277283A1 (en) | Gas Sensor | |
| JP2005180778A (ja) | 温水機器 | |
| JP3848765B2 (ja) | 熱交換器、電気防食装置および熱交換器の電気防食方法 | |
| JPH11141997A (ja) | 熱交換器の腐食防止装置 | |
| JPH0883991A (ja) | 電気機器冷却装置 | |
| JPH11201690A (ja) | 熱交換器、電気防食装置および熱交換器の電気防食方法 | |
| JP4026737B2 (ja) | ドレンの中和処理方法及び中和処理装置 | |
| JP2002317922A (ja) | 排気筒アダプター | |
| JPH11148723A (ja) | 熱交換器 | |
| US20030196782A1 (en) | Black layer coated heat exchanger | |
| CN110529224B (zh) | 一种燃气发动机用氧传感器防水排气管装置的控制方法 | |
| CN110964997A (zh) | 一种对助镀剂加热的设备及方法 | |
| JP2002048413A (ja) | 給湯器 | |
| JPS6242222B2 (ja) | ||
| JP2004209304A (ja) | 排水改質装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041101 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041101 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20061020 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20061031 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20061107 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101117 Year of fee payment: 4 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |