JP3925244B2 - Drain water reformer and drain water reformer for engine driven air conditioner - Google Patents

Drain water reformer and drain water reformer for engine driven air conditioner Download PDF

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排気ガスを排気する排気系で発生するドレン水を改質するドレン水改質器に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種のエンジン駆動式空調装置のドレン水改質器として、例えば、特開2000−213341号公報に記載されたものが開示されている。この公報では、エンジンの排気ガスを排気する排気系で発生する概して酸性水であるドレン水を大気に排出する前に中和させて排出するように構成したドレン水改質器を備えている。
【0003】
このドレン水改質器は、排気系に連通するドレン入口と、大気に連通するドレン出口と、ドレン入口とドレン出口との間に形成される上下に蛇行したドレン流路とを備える。そして、このドレン流路内のドレン水によって、ドレン入口で受ける排気ガス圧力に対向する対向圧力が発生するようになっている。 これにより、ドレン水改質器に侵入する排気ガスは、対向圧力に押し返させられてドレン出口まで達することが出来ない。
【0004】
また、蛇行したドレン流路には、中和剤としての炭酸カルシウムが敷き詰められており、この炭酸カルシウムにドレン水を接触させることで、酸性のドレン水を中和させた後、外部に排出するようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構成のドレン水改質器は、対向圧力に押し返させられてドレン出口まで達することが出来ないことにより、排気ガスがドレン出口に排出しにくくなっているが、これらの他に、中和剤の充填頻度をできるだけ長くしたり、ドレン水と中和剤との接触時間を増加することも必要となる。このために、ドレン流路をできる限り長く取りたいが、ドレン流路を長くすれば、概してドレン水改質器が大型化してしまう問題がある。
【0006】
そこで、本発明の目的は、上記点に鑑みたものであり、ドレン水にMg2+イオンを溶解する金属部材を配設させることで、ドレン水を中和もしくはアルカリ性に改質するとともにドレン水改質器の小型化を可能としたエンジン駆動式空調装置のドレン水改質器を提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1ないし請求項3に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項1に記載の発明では、エンジン(20)により駆動される圧縮機(11)、室外熱交換器(12)、膨張弁(13)および室内熱交換器(14)を冷媒配管で接続してなる冷凍回路(10)と、エンジン(20)の排気ガスを排気する排気系(30)と、この排気系(30)で発生するドレン水を中性もしくはアルカリ性に改質して排出するドレン水改質器(40)とを備えるエンジン駆動式空調装置のドレン水改質器であって、
ドレン水改質器(40)は、ドレン水を流通する改質槽(41)とマグネシウム材からなる複数の金属部材(42、43、44)とを有し、複数の金属部材(42、43、44)からドレン水にMg2+イオンを溶解させて改質槽(41)内のドレン水を中性もしくはアルカリ性に改質するように構成したものにおいて、
排気系(30)は、ステンレス材からなる排気部材(32、33)を設けるとともに、複数の金属部材(42、43、44)を排気部材(32、33)に電気的に接続し、ドレン水改質器(40)は、複数の金属部材(42、43、44)が排気部材(32、33)との間に標準電極電位差を発生させて複数の金属部材(42、43、44)からドレン水にMg 2+ イオンを溶解させて改質槽(41)内のドレン水を中性もしくはアルカリ性に改質するように構成したことを特徴としている。
【0008】
請求項1の発明によれば、エンジン(20)から排気される排気ガスは、排気系(30)で冷却されると排気ガス中のNOxやSOxに起因する酸性成分の蒸気あるいは油分の蒸気が凝縮して油分を含むPH3程度の酸性のドレン水となる。このドレン水にマグネシウム材からなる金属部材(42、43、44)を浸漬させると、この金属部材(42、43、44)からドレン水にMg2+イオンが溶解する。
【0009】
ドレン水にMg2+イオンが溶解すると、このMg2+イオンがOH―と反応してMg(OH)2やドレン水に含まれるHNO3およびH2SO4と反応して3Mg(NO32およびMgSO4などが生成されてドレン水に混じるので酸性を有したドレン水が中性もしくはアルカリ性に改質される。
【0010】
また、Mg2+イオンを溶解させることにより、金属部材(42、43、44)が消耗してしまうので、金属部材(42、43、44)を定期的に交換する保守を必要とするが、中和剤(炭酸カルシウム)を充填して溶解させる従来の方式よりも保守の頻度が少なくできる。
【0011】
また、このマグネシウム材は、酸性から中性域では活性な溶解特性を持つがアルカリ性域では、不動体を生成するために安定となるためこの領域では溶解が進行しない。従って、アルカリ性に改質したドレン水に浸漬しているときは金属部材(42、43、44)が消耗することはない。
【0012】
また、Mg2+イオンが溶解されることにより、上水道にも含まれるミネラルの1つであるマグネシウムが溶解されるので直接下水道に排出が可能であり、しかも環境に対する汚染の心配がない。
【0018】
また、マグネシウム材とステンレス材との金属間における標準電極電位差が約2.0V程度ある。この標準電極電位差を応用してマグネシウム材をステンレス材の犠牲電極とすればマグネシウム材が溶解できる
【0019】
そこで、本発明は、金属部材(42、43、44)を排気部材(32、33)に電気的に接続させることにより、ステンレス材の防食ができるとともに、金属部材(42、43、44)からドレン水にMg2+イオンを溶解させることができる。
【0020】
請求項2に記載の発明では、金属部材(42、43、44)と排気部材(32、33)との電気的接続の導通を開閉する開閉手段(46)が金属部材(42、43、44)と排気部材(32、33)との間に設けられ、ドレン水改質器(40)は、エンジン(20)が作動しているときに、開閉手段(46)を導通するようにしたことを特徴としている。
【0021】
請求項2に記載の発明によれば、金属部材(42、43、44)と排気部材(32、33)との電気的接続の導通を開閉する開閉手段(46)を設け、エンジン(20)が作動しているときに、開閉手段(46)を導通するようにしたことにより、作動中のエンジン(20)から発生するドレン水の改質が容易にできるとともに、電気分解する方式よりも簡素な構造のドレン水改質器ができる。
請求項3に記載の発明では、燃焼室にて燃焼された、酸性成分を含む排気ガスを排気する排気系(30)と、この排気系(30)で発生するドレン水を中性もしくはアルカリ性に改質して排出するドレン水改質器(40)とを備えるドレン水改質器であって、
ドレン水改質器(40)は、ドレン水を流通する改質槽(41)とマグネシウム材からなる複数の金属部材(42、43、44)とを有し、複数の金属部材(42、43、44)からドレン水にMg 2+ イオンを溶解させて改質槽(41)内のドレン水を中性もしくはアルカリ性に改質するように構成したものにおいて、
排気系(30)は、ステンレス材からなる排気部材(32、33)を設けるとともに、複数の金属部材(42、43、44)を排気部材(32、33)に電気的に接続し、ドレン水改質器(40)は、複数の金属部材(42、43、44)が排気部材(32、33)との間に標準電極電位差を発生させて複数の金属部材(42、43、44)からドレン水にMg 2+ イオンを溶解させて改質槽(41)内のドレン水を中性もしくはアルカリ性に改質するように構成したことを特徴としている。
請求項3に記載の発明によれば、酸性成分を含む排気ガスは、排気系(30)で冷却されると排気ガス中の酸性成分の蒸気が凝縮して酸性のドレン水となる。このドレン水にマグネシウム材からなる金属部材(42、43、44)を浸漬させると、この金属部材(42、43、44)からドレン水にMg2+イオンが溶解する。ドレン水にMg2+イオンが溶解すると、このMg2+イオンがOH−と反応してMg(OH)2やドレン水に含まれるHNO3およびH2SO4と反応して3Mg(NO3)2およびMgSO4などが生成されてドレン水に混じるので酸性を有したドレン水が中性もしくはアルカリ性に改質される。
また、Mg2+イオンを溶解させることにより、金属部材(42、43、44)が消耗してしまうので、金属部材(42、43、44)を定期的に交換する保守を必要とするが、中和剤(炭酸カルシウム)を充填して溶解させる従来の方式よりも保守の頻度が少なくできる。
また、このマグネシウム材は、酸性から中性域では活性な溶解特性を持つがアルカリ性域では、不動体を生成するために安定となるためこの領域では溶解が進行しない。従って、アルカリ性に改質したドレン水に浸漬しているときは金属部材(42、43、44)が消耗することはない。また、Mg2+イオンが溶解されることにより、上水道にも含まれるミネラルの1つであるマグネシウムが溶解されるので直接下水道に排出が可能であり、しかも環境に対する汚染の心配がない。
また、マグネシウム材とステンレス材との金属間における標準電極電位差が約2.0V程度ある。この標準電極電位差を応用してマグネシウム材をステンレス材の犠牲電極とすればマグネシウム材が溶解できる。そこで、金属部材(42、43、44)を排気部材(32、33)に電気的に接続させることにより、ステンレス材の防食ができるとともに、金属部材(42、43、44)からドレン水にMg 2+ イオンを溶解させることができる
【0022】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態の具体的手段との対応関係を示すものである。
【0023】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
以下、本発明をエンジン駆動式空調装置に適用した第1実施形態について図1ないし図3に基づいて説明する。まず、図1は、本発明の第1実施形態におけるエンジン駆動式空調装置のドレン水改質器の全体構成を示す模式図である。
【0024】
図1において、エンジン駆動式空気調和機100は、圧縮機11、室外熱交換器12、膨張弁13、室内熱交換器14を冷媒配管15で接続してなる冷媒回路10と、圧縮機11を駆動するためのエンジン20と、エンジン20からの排気ガスを排気する排気系30と、排気系30で発生するドレン水を改質して排出するドレン水改質器40とを備える。なお、この冷媒配管15は、本実施形態においては冷媒配管15a、15b、15c、15d、15e、15fで構成されている。
【0025】
圧縮機11は冷媒配管15aで四方切替え弁16に接続されている。四方切替え弁16は、冷媒配管15aの他に冷媒配管15b、15e、15fにも接続されており、冷房運転か暖房運転かによって、15a−15bおよび15e−15fの接続(冷房運転)か、15a−15eおよび15b−15fの接続(暖房運転)かのいずれか一方に切替え可能とされている。
【0026】
一端が四方切替え弁16に接続された冷媒配管15bは、その他端で室外熱交換器12に接続されている。室外熱交換器12はさらに冷媒配管15cで膨張弁13に、膨張弁13は冷媒配管15dで室内熱交換器14に接続され、室内熱交換器14は冷媒配管15eで四方切替え弁16に接続されている。また、一端が四方切替え弁16に接続された冷媒配管15fは、その他端を図示せぬアキュムレータを介して圧縮機11に接続されている。
【0027】
上記構成において、エンジン20によって圧縮機11が駆動されると、冷媒配管15内の冷媒が冷媒回路10内を循環する。図1において実線の矢印は冷房運転時の冷媒の循環方向を、点線の矢印は暖房運転時の冷媒の循環方向を示している。以下、冷房時を例にとって冷房作動を説明する。なお、この場合四方切替え弁16は、冷媒配管15a−15bおよび冷媒配管15e−15fとをそれぞれ接続している。
【0028】
圧縮機11によって高圧化されて吐出された高圧気体冷媒は、冷媒配管15a、四方切替え弁16、冷媒配管15bを通って室外熱交換器12に導入される。室外熱交換器12で高圧気体冷媒は室外ファン12aによって外部に熱を放出し、自身のエンタルピーを下げて気液2相冷媒となる。このように気液2相となった冷媒は冷媒配管15cを経て膨張弁13を通り、ここで膨張して低圧化する。さらに低圧冷媒は冷媒配管15dを通って室内熱交換器14に導入される。
【0029】
室内熱交換器14で低圧冷媒は室内ファン14aによって外部から熱を吸収し、自身のエンタルピーを上げて部分的に気化する。この気化に伴う気化潜熱で雰囲気を冷却し、冷房が営まれる。室内熱交換器14にて部分的に気化した冷媒は、冷媒配管15e、四方切替え弁16、冷媒配管15fを通って図示せぬアキュムレータで気液分離され、気相冷媒のみが再び圧縮機11に帰還する。このようにして冷房運転が営まれるものである。
【0030】
また、エンジン20には冷却水回路50が設けられている。この冷却水回路50は、その一部がエンジン20内を通過してエンジン20を冷却するものであり、循環ポンプ51によって回路内の冷却水を循環させている。また冷却水回路50は、その途中に熱交換器52を介在させてエンジン20との熱交換により加熱された冷却水を冷却している。さらに冷却水回路50には後述の排気熱交換器32も介在させており、エンジン20からの排気ガスと熱交換して排気ガス温度を低下させる役割も果たしている。
【0031】
排気系30は、エンジン20に連結した排気管31と、排気管31の途中に配設された前述の排気熱交換器32と、排気管31の下流端側(エンジン20から離れた側)に取付けられた排気マフラー33とから構成されている。この排気管31はエンジン20の燃焼室に連通しており、燃焼室にて燃焼された後の排気ガスを大気に放出するための管である。排気熱交換器32は、前述のように、排気管31を通過中の高温排気ガスとエンジン冷却水とを熱交換させて、排気ガス温度を低下させるためのものである。排気マフラー33は、排気ガスの通過断面積を拡大させて排気音を低減するものである。
【0032】
排気熱交換器32および排気マフラー33には、入口側ドレンホース61の一端が接続されている。この入口側ドレンホース61の他端にはドレン水改質器40が接続されている。さらにドレン水改質器40には出口側ドレンホース62の一端が接続され、この出口側ドレンホース62の他端は大気に開放している。
【0033】
なお、入口側ドレンホース61に排水されるドレン水は、排気熱交換器32および排気マフラー33で排気ガスが冷却されると、排気ガス中のNOxやSOxに起因する酸性成分の蒸気あるいは油分の蒸気が凝縮して油分を含むPH3程度の酸性のドレン水となる。
【0034】
次に、本発明の要部であるドレン水改質器40の構成について図2および図3に基づいて説明する。図2に示すように、ドレン水改質器40は、ドレン水を導水する改質槽41と、この改質槽41内に対向して配設される第1、第2電極42、43と、これらの第1、第2電極42、43に電圧を印加する電圧印加手段である電圧印加回路部45と、改質制御器47とから構成されている。
【0035】
しかも、改質槽41に設けられた入口部41aが排気系30の入口側ドレンホース61に接続されてドレン水を取り入れ、改質槽41に設けられた出口部41bが出口側ドレンホース62に接続されて排水されるようになっている。なお、出口部41bは、入口側ドレンホース61から導入されるドレン水が加わるとオーバーフローによって大気に排出するように設けられている。
【0036】
ここで、入口側ドレンホース61から導入されるドレン水には、主に排気ガス中の窒素酸化物など酸性(PH3程度)の腐食性成分が含まれているために、改質槽41の材料は、酸およびアルカリに強いプラスチックなどの樹脂材料かもしくは耐食性の有する金属材料で形成され、入口側ドレンホース61からのドレン水を導いて、ドレン水を中和もしくはアルカリ性に改質させる容器であり、入口側ドレンホース61より下流に設置されている。
【0037】
なお、この改質槽41内に対向して配設される第1、第2電極42、43は、マグネシウムの材料で板状に形成された請求項で称する金属部材である。
【0038】
次に、電圧印加手段である電圧印加回路部45は、図3に示すように、第1電極42に正の電圧(+Vo)を印加し第2電極43に負の電圧(−Vo)を印加する第1通電モード(t秒間)と、第1電極42に負の電圧(−Vo)を印加し第2電極43に正の電圧(+Vo)を印加する第2通電モード(t秒間)とを交互に極性を切り換えるように通電を行う。なお、第1、第2電極42、43に印加する電圧は、改質槽41内を流れる電流が所定値となるように改質制御器47により調整される。
【0039】
また、この改質制御器47は、エンジン駆動式空調装置100を制御する空調制御装置(図示せず)から出力されるエンジン20の運転信号を入力することで、ドレン水改質器40を作動させるものである。本実施形態では、エンジン20が作動後、所定時間経過後に第1、第2電極42、43に通電を開始させ、エンジン20が停止後、所定時間経過後に第1、第2電極42、43に通電を停止させるように制御している。
【0040】
次に、以上の構成によるドレン水改質器40の作動について説明する。まず、エンジン駆動式空調装置100を運転させると空調制御装置(図示せず)からエンジン20の運転開始信号が改質制御器45に入力される。そして、改質制御器45は運転開始信号を入力後、所定時間経過後に電圧印加回路部45に電源が通電され、両電極42、43間に電圧が印加されると、両電極42、43間に電流が流れて、導かれたドレン水が以下に示すように電気分解される。
【0041】
因みに、両電極42、43間に印加される電圧の極性は所定時間(t秒間)毎に高電位側から低電位側に反転するように切り換えられるが、説明の便宜上、以下第1電極42が高電位側の極性に、第2電極43が低電位側の極性となっているときの電気分解による高電位側の電極からMg2+イオンが溶解する化学式について図2に基づいて説明する。
【0042】
高電位側の電極42からMg2+イオンが溶解し、下記化学式(1)によって示されるようにMg2+イオンがOH―と反応してMg(OH)2が生成され、さらに、化学式(2)ないし(5)に示すように、ドレン水中に含まれるHNO3およびH2SO4と、MgおよびMg(OH)2とがそれぞれ反応して3Mg(NO32およびMgSO4などの水に溶けやすい物質が生成されてドレン水に混じるので改質槽41内の酸性のドレン水が中性もしくはアルカリ性に改質される。
【0043】
【化1】
Mg2++2OH―→Mg(OH)2
【0044】
【化2】
3Mg+8HNO3→3Mg(NO32+2NO+4H2
【0045】
【化3】
Mg+H2SO4→MgSO4+H2
【0046】
【化4】
Mg(OH)2+2HNO3→Mg(NO32+2H2
【0047】
【化5】
Mg(OH)2+2H2SO4→MgSO4+2H2
また、一方の低電位側の電極43では、水素イオン2H+が電子を受け取って水素ガスH2になる反応が起きている。なお、低電位側で発生した水素ガスH2は、大気中に開放される。なお、電極42、43の極性が反転したときには、電極42では水素イオン2H+が電子を受け取って水素ガスH2になる反応が起き、電極43では化学式(1)ないし(5)で示す反応が起こるので、説明は省略する。
【0048】
また、高電位側の電極からMg2+イオンが溶解することにより、電極のマグネシウムが消耗してしまう。本実施形態では、第1通電モードと第2通電モードとを交互に切り換えて通電を行うことにより、両電極42、43が交互に溶解するため均等に消耗するものである。
【0049】
次に、エンジン20が停止すると、空調制御装置(図示せず)からエンジン20の停止信号が改質制御器45に入力される。そして、改質制御器45は停止信号を入力後、所定時間経過後に電圧印加回路部45への電源の通電を停止させることでドレン水改質器40の電気分解が停止する。
【0050】
ところで、エンジン20が停止しているときは、改質槽41内の改質されたドレン水は一定の水位を有し、しかも両電極42、43と常に接触されているが、マグネシウム材の特性は、酸性から中性域においては活性の特性(溶解度)を有しているが、中性からアルカリ性域側では不動体を生成するためこの領域では溶解が進行しない。
【0051】
以上の第1実施形態のドレン水改質器40によれば、改質槽41内にマグネシウムで形成した第1、第2電極42、43を対向して配設して電気分解を行うことで、高電位側の電極42、43からMg2+イオンを溶解してOHーと反応してMg(OH)2や排水中に含まれるHNO3およびH2SO4と反応して3Mg( NO32およびMgSO4などが生成されて排水に混じり、改質槽41内の酸性のドレン水を中性もしくはアルカリ性に改質することができる。
また、マグネシウムで形成した第1、第2電極42、43を用いて電気分解反応による硝酸HNO3の分解能力を中和剤(炭酸カルシウム)を充填して溶解させる従来の方式と比較すると、同一重量あたりの硝酸分解量はMg2+イオンの方が約4倍と多く、さらに分解速度も速いためドレン水改質器40の小形軽量化が図れる。
【0052】
また、Mg2+イオンを溶解させることにより、第1、第2電極42、43が消耗してしまうので、電極42、43を定期的に交換する保守を必要とするが、中和剤(炭酸カルシウム)を充填して溶解させる従来の方式よりも保守の頻度が少なくできる。さらに、改質制御器47および電圧印加回路部45によって第1、第2電極42、43に交互に極性を切り換えて通電させることにより、マグネシウムの消耗が両電極42、43とも同じように消耗し、交換期間を長くすることができる。
【0053】
また、Mg2+イオンが溶解されることにより、上水道にも含まれるミネラルの1つであるマグネシウムが溶解されるので直接下水道に排出が可能であり、しかも環境に対する汚染の心配がない。
【0054】
また、マグネシウムは酸性から中性域では活性な特性を持つが、アルカリ性域では、不動体を生成するために安定となるためこの領域では溶解が進行しない。従って、アルカリ性に改質したドレン水に浸漬しているときは電極42、43が消耗することはない。
【0055】
(第2実施形態)
以上の第1実施形態では、改質槽41内にマグネシウムで形成された第1、第2電極42、43を配設させたドレン水改質器40について説明したが、これに限らず、第1、第2電極42、43間にマグネシウムで形成された中間電極を配設しても良い。
【0056】
本実施形態では、図4に示すように、第1、第2電極42、43間に一枚の中間電極44を配設したもので、それぞれの電極間に、第1、第2電極42、43間の電位差の略半分の電位差が生ずることで、それぞれの電極からMg2+イオンが溶解されドレン水を中和もしくはアルカリ性に改質させるものである。
【0057】
これにより、電極の消耗が第1実施形態よりも1枚増えることで交換期間がさらに長くできる。また、ドレン水を改質させる処理時間の短縮が図れることとドレン水改質器40を小型にできる効果がある。
【0058】
さらに、中間電極44の枚数をさらに増加させても良い。本実施形態では、図5に示すように、第1、第2電極42、43間にマグネシウムで形成された中間電極44を複数枚配設させるとともに、第1、第2電極42、43を貴金属(Ptなど)や貴金属合金(Pt−Tiなど)で形成したものである。これによれば、マグネシウムで形成された中間電極44からMg2+イオンが溶解されドレン水を中和もしくはアルカリ性に改質させるものである。
【0059】
これにより、マグネシウム材の電極44の総面積が広く取れ、小容積の改質槽41でも短時間でドレン水を中和もしくはアルカリ性に改質することができる。また、Pt−Ti合金製などで形成された第1、第2電極42、43の消耗がほとんどないためマグネシウム材で形成された中間電極44のみを交換部品として定期的な保守を行うと良い。従って、第1、第2電極42、43を交換する必要がなく交換費用の低減が図れる。しかも、中間電極44をそれぞれ図示しない電気絶縁性のスペーサを介して一体に結合させておくと交換時の作業性が簡易化されて保守時の作業性が良好となる。
【0060】
(第3実施形態)
以上の実施形態では、マグネシウム材からなる電極42、43、44を用いてドレン水を導入した改質槽41内で電気分解を行うことでドレン水にMg2+イオンを溶解させたが、これに限らず、金属間の標準電極電位差を応用しても良い。この標準電極電位差とは、異種材の金属を電気的に接続すると金属間で電位差を発生させるもので、例えば、ステンレスとマグネシウムの間では、マグネシウム側が犠牲電極となって約2.0V程度の標準電極電位差が発生する。これにより、マグネシウム側の溶解(腐食)が促進されるものである。
【0061】
そこで、本実施形態のドレン水改質器40は、図6に示すように、排気部材である排気熱交換器32をステンレスで形成させるとともに、マグネシウムで形成された板状の金属部材42を複数個改質槽41内に配設し、それぞれの一端と排気熱交換器32とを電気的に接続したものである。
【0062】
そして、電気的に接続する間には、それぞれの金属部材42と排気熱交換器32との電気的導通を開閉する開閉手段である開閉スイッチが設けられている。さらに、この開閉スイッチ46は、改質制御器47により制御されるようになっている。因みに、エンジン20が作動後、所定時間経過後に開閉スイッチ46を導通させ、エンジン20が停止後、所定時間経過後に開閉スイッチ46を開放させるように制御される。
【0063】
因みに、エンジン20が作動して排気系30で発生するドレン水が改質槽41内に導入されるときは、開閉スイッチ46が導通していることで金属部材42と排気熱交換器32との間に標準電極電位差が発生する。これにより、マグネシウム側である金属部材42からドレン水にMg2+イオンが溶解される。従って、Mg2+イオンがドレン水に溶解されることにより、第1、第2実施形態と同様にドレン水を中性もしくはアルカリ性に改質できる。
【0064】
以上の実施形態のドレン水改質器40によれば、異種金属間の標準電極電位差を応用して、マグネシウムからなる金属部材42をステンレスからなる排気熱交換器32に電気的に接続させることにより、ステンレス側の排気熱交換器32の防食ができるとともに、金属部材42からドレン水にMg2+イオンを溶解させることができ、ドレン水を中性もしくはアルカリ性に改質できる。
【0065】
また、この標準電極電位差を応用した方式は、電気分解を行う方式よりも簡素な構造のドレン水改質器40ができる。
【0066】
なお、本実施形態では、排気熱交換器32をステンレス材で形成させたが、これに限らず、例えば、排気マフラー33やその他のエンジン駆動式空調装置を構成する部品をステンレス材で形成させて金属部材42と電気的に接続しても良い。
【0067】
(他の実施形態)
以上の実施形態では、マグネシウムからなる金属部材42、43、44を用いて電気分解および標準電極電位差の応用により、金属部材42、43、44からドレン水にMg2+イオンを溶解させたが、マグネシウム材を酸性のドレン水に浸漬させても良い。
【0068】
具体的には、図7に示すように、マグネシウムからなる複数個の金属部材42を改質槽41内に配設したものである。これは、金属部材42を酸性のドレン水に浸漬させたもので、金属部材42自身が酸化(腐食)されることで、酸化皮膜としてMg(OH)2が形成され、このMg(OH)2が酸性を有したドレン水に容易に融解するため、ドレン水を中性もしくはアルカリ性に改質できる。
【0069】
これによれば、以上の実施形態に比べて金属部材42の消耗が小さくなり保守のための交換期間を長くすることができるとともに、部品点数が少なく、かつ構造が簡素であるため低コストで軽量化が図れる。
【0070】
また、以上の第1、第2実施形態では、エンジン駆動式空調装置の空調制御装置(図示せず)からのエンジン20の運転開始信号および停止信号を改質制御器45に入力させてドレン水改質器40の作動および停止させるように制御したが、これに限らず、例えば改質槽41内にpHセンサーを設けてドレン水のpH値を検出し、検出値に基づいて、ドレン水改質器40の作動および停止させることでも良い。これにより、エンジン20作動後の所定時間経過後作動させたり、エンジン20停止後の所定時間経過後停止させる制御よりも精度の高い酸性のドレン水の改質ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態におけるエンジン駆動式空調装置の全体構成を示す模式図である。
【図2】本発明の第1実施形態におけるドレン水改質器40の全体構成を示す全体構成図である。
【図3】本発明の第1実施形態における電圧印加回路45の極性の切り換えを示す説明図である。
【図4】本発明の第2実施形態におけるドレン水改質器40の全体構成を示す全体構成図である。
【図5】本発明の第2実施形態におけるドレン水改質器40の全体構成を示す全体構成図である。
【図6】本発明の第3実施形態におけるドレン水改質器40の全体構成を示す全体構成図である。
【図7】他の実施形態におけるドレン水改質器40の全体構成を示す全体構成図である。
【符号の説明】
11…圧縮機
12…室外熱交換器
13…膨張弁
14…室内熱交換器
20…エンジン
30…排気系
32…排気熱交換器(排気部材)
33…排気マフラー(排気部材)
40…ドレン水改質器
41…改質槽
42…第1電極、金属部材(金属部材、電極)
43…第2電極(金属部材、電極)
44…中間電極(金属部材、電極)
45…電圧印加回路(電圧印加手段)
46…開閉スイッチ(開閉手段)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention, ExhaustThe present invention relates to a drain water reformer that reforms drain water generated in an exhaust system that exhausts gas.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, what was described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2000-213341 is disclosed as a drain water reformer of this kind of engine drive type air conditioner. This publication includes a drain water reformer configured to neutralize and discharge drain water, which is generally acidic water, generated in an exhaust system that exhausts exhaust gas from an engine before being discharged to the atmosphere.
[0003]
The drain water reformer includes a drain inlet that communicates with an exhaust system, a drain outlet that communicates with the atmosphere, and a drain passage that snakes up and down and is formed between the drain inlet and the drain outlet. And the counter pressure which opposes the exhaust gas pressure received in a drain inlet_port | entrance is generated with the drain water in this drain flow path. As a result, the exhaust gas entering the drain water reformer is pushed back to the opposing pressure and cannot reach the drain outlet.
[0004]
In addition, the meandering drain passage is covered with calcium carbonate as a neutralizing agent, and the drainage water is brought into contact with the calcium carbonate to neutralize the acidic drainage water and then discharge to the outside. It is like that.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the drain water reformer having the above configuration is pushed back to the opposing pressure and cannot reach the drain outlet, so that the exhaust gas is difficult to be discharged to the drain outlet. It is also necessary to increase the filling frequency of the neutralizing agent as much as possible and increase the contact time between the drain water and the neutralizing agent. For this reason, the drain channel is desired to be as long as possible. However, if the drain channel is lengthened, there is a problem that the drain water reformer is generally increased in size.
[0006]
Therefore, an object of the present invention is to take the above-mentioned points into consideration, and in the drain water, Mg2+Providing a drain water reformer for an engine-driven air conditioner that can reduce the size of the drain water reformer while neutralizing or reforming the drain water by arranging a metal member that dissolves ions To do.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
  the abovethe purposeIn order to achieveClaim 3The technical means described in is adopted. That is, in the invention described in claim 1, the compressor (11) driven by the engine (20), the outdoor heat exchanger (12), the expansion valve (13), and the indoor heat exchanger (14) are made of refrigerant piping. The refrigeration circuit (10) that is connected, the exhaust system (30) that exhausts the exhaust gas of the engine (20), and the drain water generated in the exhaust system (30) is neutralized or alkalinized and discharged. A drain water reformer of an engine driven air conditioner comprising a drain water reformer (40),
  The drain water reformer (40) has a reforming tank (41) for circulating drain water and a plurality of metal members (42, 43, 44) made of a magnesium material, and a plurality of metal members (42, 43). 44) to drain water with Mg2+The drain water in the reforming tank (41) is modified to be neutral or alkaline by dissolving ions.In things,
  The exhaust system (30) is provided with exhaust members (32, 33) made of stainless steel, and electrically connects a plurality of metal members (42, 43, 44) to the exhaust members (32, 33). The reformer (40) generates a standard electrode potential difference between the plurality of metal members (42, 43, 44) and the exhaust member (32, 33), and from the plurality of metal members (42, 43, 44). Mg in drain water 2+ The drain water in the reforming tank (41) is modified to be neutral or alkaline by dissolving ions.It is characterized by that.
[0008]
According to the first aspect of the present invention, when the exhaust gas exhausted from the engine (20) is cooled by the exhaust system (30), the acidic component vapor or the oil vapor caused by NOx and SOx in the exhaust gas is produced. It is condensed to become acidic drain water of about PH3 containing oil. When a metal member (42, 43, 44) made of a magnesium material is immersed in this drain water, Mg metal is drained from this metal member (42, 43, 44) into the drain water.2+Ions dissolve.
[0009]
Mg in drain water2+When ions dissolve, this Mg2+Ion reacts with OH- to react with Mg (OH)2And HNO in drain waterThreeAnd H2SOFourReacts with 3Mg (NOThree)2And MgSOFourIs generated and mixed with the drain water, the drain water having acidity is modified to be neutral or alkaline.
[0010]
Mg2+Since the metal members (42, 43, 44) are consumed by dissolving the ions, maintenance is required to replace the metal members (42, 43, 44) periodically. Maintenance frequency can be reduced compared with the conventional method of filling and dissolving calcium).
[0011]
In addition, this magnesium material has active dissolution characteristics in the acidic to neutral range, but in the alkaline range, it becomes stable to produce a non-moving substance, so that the dissolution does not proceed in this region. Therefore, the metal members (42, 43, 44) are not consumed when immersed in drain water modified to be alkaline.
[0012]
Mg2+When ions are dissolved, magnesium, which is one of the minerals contained in the water supply, is dissolved, so that it can be directly discharged into the sewer, and there is no concern about environmental pollution.
[0018]
  AlsoThe standard electrode potential difference between the metal of magnesium material and stainless steel material is about 2.0V. If this standard electrode potential difference is applied to make the magnesium material a sacrificial electrode made of stainless steel, the magnesium material will dissolve.it can.
[0019]
Therefore, according to the present invention, by electrically connecting the metal members (42, 43, 44) to the exhaust members (32, 33), corrosion prevention of the stainless steel can be performed, and from the metal members (42, 43, 44). Mg in drain water2+Ions can be dissolved.
[0020]
  Claim 2In the invention described in (4), the opening / closing means (46) for opening and closing the electrical connection between the metal member (42, 43, 44) and the exhaust member (32, 33) includes the metal member (42, 43, 44) and the exhaust. The drain water reformer (40) provided between the members (32, 33) is characterized in that it opens and closes the opening / closing means (46) when the engine (20) is operating. Yes.
[0021]
  Claim 2According to the present invention, the opening / closing means (46) for opening and closing the electrical connection between the metal member (42, 43, 44) and the exhaust member (32, 33) is provided, and the engine (20) is operated. When the opening / closing means (46) is made conductive, the drain water generated from the operating engine (20) can be easily modified, and the structure is simpler than the electrolysis method. A drain water reformer is made.
  In the third aspect of the invention, the exhaust system (30) for exhausting the exhaust gas containing acidic components and burned in the combustion chamber, and the drain water generated in the exhaust system (30) are made neutral or alkaline. A drain water reformer comprising a drain water reformer (40) for reforming and discharging,
  The drain water reformer (40) has a reforming tank (41) for circulating drain water and a plurality of metal members (42, 43, 44) made of a magnesium material, and a plurality of metal members (42, 43). 44) to drain water with Mg 2+ In what is constituted so as to modify the drain water in the reforming tank (41) to neutral or alkaline by dissolving ions,
  The exhaust system (30) is provided with exhaust members (32, 33) made of stainless steel, and electrically connects a plurality of metal members (42, 43, 44) to the exhaust members (32, 33). The reformer (40) generates a standard electrode potential difference between the plurality of metal members (42, 43, 44) and the exhaust member (32, 33), and from the plurality of metal members (42, 43, 44). Mg in drain water 2+ A feature is that the drain water in the reforming tank (41) is modified to be neutral or alkaline by dissolving ions.
  Claim 3According to the invention described above, when the exhaust gas containing an acidic component is cooled in the exhaust system (30), the vapor of the acidic component in the exhaust gas is condensed to become acidic drain water. When a metal member (42, 43, 44) made of a magnesium material is immersed in this drain water, Mg metal is drained from this metal member (42, 43, 44) into the drain water.2+Ions dissolve. Mg in drain water2+When ions dissolve, this Mg2+The ions react with OH- to react with Mg (OH) 2 and HNO3 and H2SO4 contained in the drain water to produce 3Mg (NO3) 2 and MgSO4 and mix with the drain water. Modified to neutral or alkaline.
  Mg2+Since the metal members (42, 43, 44) are consumed by dissolving the ions, maintenance is required to replace the metal members (42, 43, 44) periodically. Maintenance frequency can be reduced compared with the conventional method of filling and dissolving calcium).
  In addition, this magnesium material has active dissolution characteristics in the acidic to neutral range, but in the alkaline range, it becomes stable to produce a non-moving substance, so that the dissolution does not proceed in this region. Therefore, the metal members (42, 43, 44) are not consumed when immersed in drain water modified to be alkaline. Mg2+When ions are dissolved, magnesium, which is one of the minerals contained in the water supply, is dissolved, so that it can be directly discharged into the sewer, and there is no concern about environmental pollution.
  Further, the standard electrode potential difference between the metal of the magnesium material and the stainless material is about 2.0V. If this standard electrode potential difference is applied to make the magnesium material a sacrificial electrode made of stainless steel, the magnesium material can be dissolved. Therefore, by electrically connecting the metal members (42, 43, 44) to the exhaust members (32, 33), it is possible to prevent corrosion of the stainless steel material, and Mg from the metal members (42, 43, 44) to the drain water. 2+ Ions can be dissolved.
[0022]
In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows a corresponding relationship with the specific means of embodiment mentioned later.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment in which the present invention is applied to an engine-driven air conditioner will be described with reference to FIGS. 1 to 3. First, FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a drain water reformer of an engine-driven air conditioner in a first embodiment of the present invention.
[0024]
In FIG. 1, an engine-driven air conditioner 100 includes a compressor 11, an outdoor heat exchanger 12, an expansion valve 13, and an indoor heat exchanger 14 connected by a refrigerant pipe 15 and a compressor 11. An engine 20 for driving, an exhaust system 30 for exhausting exhaust gas from the engine 20, and a drain water reformer 40 for reforming and discharging drain water generated in the exhaust system 30 are provided. In addition, this refrigerant | coolant piping 15 is comprised by refrigerant | coolant piping 15a, 15b, 15c, 15d, 15e, 15f in this embodiment.
[0025]
The compressor 11 is connected to the four-way switching valve 16 by a refrigerant pipe 15a. The four-way switching valve 16 is connected to the refrigerant pipes 15b, 15e, and 15f in addition to the refrigerant pipe 15a. Depending on whether the cooling operation or the heating operation is performed, the connection of 15a-15b and 15e-15f (cooling operation) or 15a It can be switched to any one of the connections (heating operation) of -15e and 15b-15f.
[0026]
The refrigerant pipe 15b having one end connected to the four-way switching valve 16 is connected to the outdoor heat exchanger 12 at the other end. The outdoor heat exchanger 12 is further connected to the expansion valve 13 by the refrigerant pipe 15c, the expansion valve 13 is connected to the indoor heat exchanger 14 by the refrigerant pipe 15d, and the indoor heat exchanger 14 is connected to the four-way switching valve 16 by the refrigerant pipe 15e. ing. The refrigerant pipe 15f having one end connected to the four-way switching valve 16 is connected to the compressor 11 via an accumulator (not shown) at the other end.
[0027]
In the above configuration, when the compressor 11 is driven by the engine 20, the refrigerant in the refrigerant pipe 15 circulates in the refrigerant circuit 10. In FIG. 1, the solid line arrows indicate the refrigerant circulation direction during the cooling operation, and the dotted line arrows indicate the refrigerant circulation direction during the heating operation. Hereinafter, the cooling operation will be described by taking cooling as an example. In this case, the four-way switching valve 16 connects the refrigerant pipes 15a-15b and the refrigerant pipe 15e-15f, respectively.
[0028]
The high-pressure gaseous refrigerant discharged by being pressurized by the compressor 11 is introduced into the outdoor heat exchanger 12 through the refrigerant pipe 15a, the four-way switching valve 16, and the refrigerant pipe 15b. In the outdoor heat exchanger 12, the high-pressure gaseous refrigerant releases heat to the outside by the outdoor fan 12a, lowers its own enthalpy, and becomes a gas-liquid two-phase refrigerant. Thus, the refrigerant | coolant which became the gas-liquid two phase passes the expansion valve 13 through the refrigerant | coolant piping 15c, and expand | swells here and is low-pressured. Further, the low-pressure refrigerant is introduced into the indoor heat exchanger 14 through the refrigerant pipe 15d.
[0029]
In the indoor heat exchanger 14, the low-pressure refrigerant absorbs heat from the outside by the indoor fan 14a, raises its own enthalpy, and partially vaporizes. The atmosphere is cooled by the latent heat of vaporization that accompanies this vaporization, and cooling is performed. The refrigerant partially vaporized in the indoor heat exchanger 14 is gas-liquid separated by an accumulator (not shown) through the refrigerant pipe 15e, the four-way switching valve 16, and the refrigerant pipe 15f, and only the gas-phase refrigerant is returned to the compressor 11 again. Return. In this way, the cooling operation is performed.
[0030]
The engine 20 is provided with a cooling water circuit 50. A part of the cooling water circuit 50 passes through the engine 20 to cool the engine 20, and the circulating water 51 circulates the cooling water in the circuit. Further, the cooling water circuit 50 cools the cooling water heated by heat exchange with the engine 20 with a heat exchanger 52 interposed therebetween. Further, an exhaust heat exchanger 32 (described later) is also interposed in the cooling water circuit 50, and plays a role of reducing the exhaust gas temperature by exchanging heat with the exhaust gas from the engine 20.
[0031]
The exhaust system 30 includes an exhaust pipe 31 connected to the engine 20, the above-described exhaust heat exchanger 32 disposed in the middle of the exhaust pipe 31, and a downstream end side (side away from the engine 20) of the exhaust pipe 31. The exhaust muffler 33 is attached. The exhaust pipe 31 communicates with the combustion chamber of the engine 20 and is a pipe for releasing the exhaust gas after being burned in the combustion chamber to the atmosphere. The exhaust heat exchanger 32 is for reducing the exhaust gas temperature by exchanging heat between the high-temperature exhaust gas passing through the exhaust pipe 31 and the engine coolant as described above. The exhaust muffler 33 expands the exhaust gas passage cross-sectional area to reduce exhaust noise.
[0032]
One end of an inlet side drain hose 61 is connected to the exhaust heat exchanger 32 and the exhaust muffler 33. A drain water reformer 40 is connected to the other end of the inlet side drain hose 61. Furthermore, one end of an outlet side drain hose 62 is connected to the drain water reformer 40, and the other end of the outlet side drain hose 62 is open to the atmosphere.
[0033]
The drain water drained to the inlet side drain hose 61, when the exhaust gas is cooled by the exhaust heat exchanger 32 and the exhaust muffler 33, is steam or oil content of acidic components caused by NOx and SOx in the exhaust gas. Steam condenses and becomes acidic drain water of about PH3 containing oil.
[0034]
Next, the structure of the drain water reformer 40 which is the principal part of this invention is demonstrated based on FIG. 2 and FIG. As shown in FIG. 2, the drain water reformer 40 includes a reforming tank 41 that introduces drain water, and first and second electrodes 42 and 43 that are disposed to face the reforming tank 41. The voltage application circuit unit 45 is a voltage application unit that applies a voltage to the first and second electrodes 42 and 43, and a reforming controller 47.
[0035]
Moreover, the inlet 41 a provided in the reforming tank 41 is connected to the inlet side drain hose 61 of the exhaust system 30 to take in drain water, and the outlet 41 b provided in the reforming tank 41 is connected to the outlet side drain hose 62. It is connected and drained. The outlet 41b is provided so as to be discharged to the atmosphere by overflow when drain water introduced from the inlet-side drain hose 61 is added.
[0036]
Here, the drain water introduced from the inlet side drain hose 61 mainly contains acidic (about PH3) corrosive components such as nitrogen oxides in the exhaust gas. Is a container made of a resin material such as plastic resistant to acid and alkali or a metal material having corrosion resistance, and guides drain water from the inlet side drain hose 61 to neutralize or reform the drain water to be alkaline. The inlet side drain hose 61 is installed downstream.
[0037]
In addition, the 1st, 2nd electrodes 42 and 43 arrange | positioned facing this inside of the modification | reformation tank 41 are metal members referred to in the claim formed in plate shape with the material of magnesium.
[0038]
Next, as shown in FIG. 3, the voltage application circuit unit 45, which is a voltage application unit, applies a positive voltage (+ Vo) to the first electrode 42 and applies a negative voltage (−Vo) to the second electrode 43. A first energization mode (t seconds), and a second energization mode (t seconds) in which a negative voltage (−Vo) is applied to the first electrode 42 and a positive voltage (+ Vo) is applied to the second electrode 43. Energize to switch the polarity alternately. The voltage applied to the first and second electrodes 42 and 43 is adjusted by the reforming controller 47 so that the current flowing in the reforming tank 41 becomes a predetermined value.
[0039]
Further, the reforming controller 47 operates the drain water reformer 40 by inputting an operation signal of the engine 20 output from an air conditioning control device (not shown) that controls the engine driven air conditioner 100. It is something to be made. In the present embodiment, after the engine 20 is operated, the first and second electrodes 42 and 43 are energized after a predetermined time has elapsed, and after the engine 20 has stopped and the predetermined time has elapsed, the first and second electrodes 42 and 43 are energized. Control is performed to stop energization.
[0040]
Next, the operation of the drain water reformer 40 having the above configuration will be described. First, when the engine-driven air conditioner 100 is operated, an operation start signal for the engine 20 is input to the reforming controller 45 from an air conditioning control device (not shown). Then, the reforming controller 45 receives the operation start signal, and when a voltage is applied between the electrodes 42 and 43 after a predetermined time has elapsed and a voltage is applied between the electrodes 42 and 43, the reforming controller 45 A current flows through the drain water, and the drain water introduced is electrolyzed as shown below.
[0041]
Incidentally, the polarity of the voltage applied between the electrodes 42 and 43 is switched so as to reverse from the high potential side to the low potential side every predetermined time (t seconds). From the high potential side electrode to the high potential side polarity by electrolysis when the second electrode 43 has the low potential side polarity, Mg2+The chemical formula for dissolving ions will be described with reference to FIG.
[0042]
From the high potential side electrode 42 to Mg2+The ions dissolve and Mg as shown by the following chemical formula (1)2+Ion reacts with OH- to react with Mg (OH)2Furthermore, as shown in chemical formulas (2) to (5), HNO contained in the drain waterThreeAnd H2SOFourAnd Mg and Mg (OH)2And 3Mg (NOThree)2And MgSOFourSince a substance that is easily soluble in water is generated and mixed with the drain water, the acidic drain water in the reforming tank 41 is modified to be neutral or alkaline.
[0043]
[Chemical 1]
Mg2++ 2OH- → Mg (OH)2
[0044]
[Chemical 2]
3Mg + 8HNOThree→ 3Mg (NOThree)2+ 2NO + 4H2O
[0045]
[Chemical Formula 3]
Mg + H2SOFour→ MgSOFour+ H2
[0046]
[Formula 4]
Mg (OH)2+ 2HNOThree→ Mg (NOThree)2+ 2H2O
[0047]
[Chemical formula 5]
Mg (OH)2+ 2H2SOFour→ MgSOFour+ 2H2O
One electrode 43 on the low potential side has hydrogen ions 2H.+Receives electrons and hydrogen gas H2The reaction that becomes is happening. Hydrogen gas H generated on the low potential side2Are open to the atmosphere. When the polarities of the electrodes 42 and 43 are reversed, the hydrogen ions 2H+Receives electrons and hydrogen gas H2Since the reaction shown by the chemical formulas (1) to (5) occurs at the electrode 43, the description thereof will be omitted.
[0048]
In addition, Mg on the high potential side2+When the ions are dissolved, magnesium of the electrode is consumed. In the present embodiment, by alternately switching between the first energization mode and the second energization mode, the electrodes 42 and 43 are alternately dissolved, so that they are evenly consumed.
[0049]
Next, when the engine 20 is stopped, a stop signal for the engine 20 is input to the reforming controller 45 from an air conditioning control device (not shown). Then, the reforming controller 45 stops the electrolysis of the drain water reformer 40 by stopping energization of the power supply to the voltage application circuit unit 45 after a predetermined time has elapsed after inputting the stop signal.
[0050]
By the way, when the engine 20 is stopped, the reformed drain water in the reforming tank 41 has a certain water level and is always in contact with both electrodes 42 and 43. Has an active characteristic (solubility) in the acidic to neutral range, but does not proceed in this region because it generates a non-moving substance on the neutral to alkaline range side.
[0051]
According to the drain water reformer 40 of the first embodiment described above, the first and second electrodes 42 and 43 formed of magnesium are disposed in the reforming tank 41 so as to be electrolyzed. From the high potential side electrodes 42 and 43, Mg2+Mg (OH) reacts with OH- by dissolving ions2And HNO contained in wastewaterThreeAnd H2SOFourReacts with 3Mg (NOThree)2And MgSOFourAnd the like, and mixed with waste water, the acidic drain water in the reforming tank 41 can be modified to be neutral or alkaline.
Also, nitric acid HNO by electrolysis reaction using the first and second electrodes 42 and 43 formed of magnesium.ThreeCompared with the conventional method in which the decomposing ability is dissolved by filling a neutralizing agent (calcium carbonate), the amount of nitric acid decomposed per weight is2+Since the amount of ions is about four times as large and the decomposition speed is also fast, the drain water reformer 40 can be reduced in size and weight.
[0052]
Mg2+Since the first and second electrodes 42 and 43 are consumed by dissolving the ions, maintenance is required to periodically replace the electrodes 42 and 43, but a neutralizing agent (calcium carbonate) is charged. Maintenance can be performed less frequently than the conventional method. Further, the reforming controller 47 and the voltage application circuit unit 45 alternately switch the polarity to the first and second electrodes 42 and 43 to energize them, so that both the electrodes 42 and 43 are consumed in the same manner. , The replacement period can be lengthened.
[0053]
Mg2+When ions are dissolved, magnesium, which is one of the minerals contained in the water supply, is dissolved, so that it can be directly discharged into the sewer, and there is no concern about environmental pollution.
[0054]
In addition, magnesium has active characteristics in the acidic to neutral range, but in the alkaline range, it becomes stable to produce a non-moving substance, so that dissolution does not proceed in this range. Therefore, the electrodes 42 and 43 are not consumed when immersed in drain water modified to be alkaline.
[0055]
(Second Embodiment)
In the first embodiment described above, the drain water reformer 40 in which the first and second electrodes 42 and 43 made of magnesium are disposed in the reforming tank 41 has been described. An intermediate electrode made of magnesium may be disposed between the first and second electrodes 42 and 43.
[0056]
In the present embodiment, as shown in FIG. 4, a single intermediate electrode 44 is disposed between the first and second electrodes 42, 43, and the first, second electrodes 42, As a result, a potential difference that is approximately half of the potential difference between the four electrodes 43 is generated.2+Ions are dissolved and the drain water is neutralized or modified to be alkaline.
[0057]
Accordingly, the replacement period can be further increased by increasing the consumption of the electrode by one more than in the first embodiment. In addition, the treatment time for reforming the drain water can be shortened, and the drain water reformer 40 can be reduced in size.
[0058]
Furthermore, the number of intermediate electrodes 44 may be further increased. In the present embodiment, as shown in FIG. 5, a plurality of intermediate electrodes 44 made of magnesium are disposed between the first and second electrodes 42 and 43, and the first and second electrodes 42 and 43 are precious metal. (Such as Pt) or a noble metal alloy (such as Pt—Ti). According to this, from the intermediate electrode 44 formed of magnesium, Mg2+Ions are dissolved and the drain water is neutralized or modified to be alkaline.
[0059]
As a result, the total area of the magnesium electrode 44 can be increased, and the drainage water can be neutralized or modified to be alkaline in a short time in the reforming tank 41 having a small volume. In addition, since the first and second electrodes 42 and 43 made of a Pt—Ti alloy or the like are hardly consumed, it is preferable to perform periodic maintenance using only the intermediate electrode 44 made of a magnesium material as a replacement part. Therefore, it is not necessary to replace the first and second electrodes 42 and 43, and the replacement cost can be reduced. In addition, if the intermediate electrodes 44 are joined together via an electrically insulating spacer (not shown), the workability at the time of replacement is simplified and the workability at the time of maintenance is improved.
[0060]
(Third embodiment)
In the above embodiment, the drain water is subjected to electrolysis in the reforming tank 41 into which drain water has been introduced using the electrodes 42, 43, and 44 made of magnesium material.2+Although ions are dissolved, the present invention is not limited to this, and a standard electrode potential difference between metals may be applied. This standard electrode potential difference generates a potential difference between metals when different metals are electrically connected. For example, between stainless steel and magnesium, the standard is about 2.0 V with the magnesium side serving as a sacrificial electrode. An electrode potential difference occurs. Thereby, dissolution (corrosion) on the magnesium side is promoted.
[0061]
Therefore, in the drain water reformer 40 of the present embodiment, as shown in FIG. 6, the exhaust heat exchanger 32 that is an exhaust member is formed of stainless steel, and a plurality of plate-like metal members 42 formed of magnesium are provided. These are disposed in the individual reforming tank 41, and one end of each is electrically connected to the exhaust heat exchanger 32.
[0062]
An open / close switch is provided as an open / close means for opening and closing the electrical continuity between each metal member 42 and the exhaust heat exchanger 32 while being electrically connected. Further, the open / close switch 46 is controlled by a reforming controller 47. Incidentally, after the engine 20 is operated, the opening / closing switch 46 is turned on after a predetermined time has elapsed, and after the engine 20 has stopped, the opening / closing switch 46 is opened after the predetermined time has elapsed.
[0063]
Incidentally, when the engine 20 is operated and drain water generated in the exhaust system 30 is introduced into the reforming tank 41, the opening / closing switch 46 is electrically connected so that the metal member 42 and the exhaust heat exchanger 32 are connected. A standard electrode potential difference is generated between them. Thereby, Mg metal is drained from the metal member 42 on the magnesium side.2+Ions are dissolved. Therefore, Mg2+By dissolving ions in the drain water, the drain water can be modified to be neutral or alkaline as in the first and second embodiments.
[0064]
According to the drain water reformer 40 of the above embodiment, by applying the standard electrode potential difference between different metals, the metal member 42 made of magnesium is electrically connected to the exhaust heat exchanger 32 made of stainless steel. In addition to corrosion protection of the exhaust heat exchanger 32 on the stainless steel side, Mg is transferred from the metal member 42 to the drain water.2+Ions can be dissolved and drain water can be modified to be neutral or alkaline.
[0065]
Further, the method using the standard electrode potential difference can provide the drain water reformer 40 having a simpler structure than the method of performing electrolysis.
[0066]
In the present embodiment, the exhaust heat exchanger 32 is made of stainless steel. However, the present invention is not limited to this. For example, the exhaust muffler 33 and other components constituting the engine-driven air conditioner are made of stainless steel. The metal member 42 may be electrically connected.
[0067]
(Other embodiments)
In the above embodiment, the metal members 42, 43, 44 made of magnesium are electrolyzed and the standard electrode potential difference is applied to the drain water from the metal members 42, 43, 44 to Mg.2+Ions are dissolved, but the magnesium material may be immersed in acidic drain water.
[0068]
Specifically, as shown in FIG. 7, a plurality of metal members 42 made of magnesium are disposed in the reforming tank 41. This is because the metal member 42 is immersed in acidic drain water, and the metal member 42 itself is oxidized (corroded) to form Mg (OH) as an oxide film.2And this Mg (OH)2Easily melts into acidic drain water, so that the drain water can be modified to be neutral or alkaline.
[0069]
According to this, the consumption of the metal member 42 is reduced as compared with the above embodiment, the replacement period for maintenance can be extended, the number of parts is small, and the structure is simple, so the cost is low and light. Can be achieved.
[0070]
Further, in the first and second embodiments described above, the operation start signal and the stop signal of the engine 20 from the air conditioning control device (not shown) of the engine driven air conditioner are input to the reforming controller 45 to drain water. The reformer 40 is controlled to be activated and stopped. However, the present invention is not limited to this. For example, a pH sensor is provided in the reforming tank 41 to detect the pH value of the drain water, and the drain water is modified based on the detected value. It is also possible to operate and stop the mass device 40. As a result, it is possible to reform acidic drain water with higher accuracy than control that is performed after a predetermined time elapses after the engine 20 is operated, or that is stopped after a predetermined time elapses after the engine 20 is stopped.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of an engine-driven air conditioner according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an overall configuration diagram showing an overall configuration of a drain water reformer 40 in the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing switching of the polarity of the voltage application circuit 45 in the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an overall configuration diagram showing an overall configuration of a drain water reformer 40 in a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an overall configuration diagram showing an overall configuration of a drain water reformer 40 in a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an overall configuration diagram showing an overall configuration of a drain water reformer 40 in a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an overall configuration diagram showing an overall configuration of a drain water reformer 40 in another embodiment.
[Explanation of symbols]
11 ... Compressor
12 ... Outdoor heat exchanger
13 ... Expansion valve
14 ... Indoor heat exchanger
20 ... Engine
30 ... Exhaust system
32. Exhaust heat exchanger (exhaust member)
33 ... Exhaust muffler (exhaust member)
40 ... Drain water reformer
41 ... reforming tank
42 ... 1st electrode, metal member (metal member, electrode)
43 ... Second electrode (metal member, electrode)
44 ... Intermediate electrode (metal member, electrode)
45 ... Voltage application circuit (voltage application means)
46. Open / close switch (open / close means)

Claims (3)

エンジン(20)により駆動される圧縮機(11)、室外熱交換器(12)、膨張弁(13)および室内熱交換器(14)を冷媒配管で接続してなる冷凍回路(10)と、
前記エンジン(20)の排気ガスを排気する排気系(30)と、
前記排気系(30)で発生するドレン水を中性もしくはアルカリ性に改質して排出するドレン水改質器(40)とを備えるエンジン駆動式空調装置のドレン水改質器であって、
前記ドレン水改質器(40)は、前記ドレン水を流通する改質槽(41)とマグネシウム材からなる複数の金属部材(42、43、44)とを有し、前記複数の金属部材(42、43、44)から前記ドレン水にMg2+イオンを溶解させて前記改質槽(41)内の前記ドレン水を中性もしくはアルカリ性に改質するように構成したものにおいて、
前記排気系(30)は、ステンレス材からなる排気部材(32、33)を設けるとともに、前記複数の金属部材(42、43、44)を前記排気部材(32、33)に電気的に接続し、
前記ドレン水改質器(40)は、前記複数の金属部材(42、43、44)が前記排気部材(32、33)との間に標準電極電位差を発生させて前記複数の金属部材(42、43、44)から前記ドレン水にMg 2+ イオンを溶解させて前記改質槽(41)内の前記ドレン水を中性もしくはアルカリ性に改質するように構成したことを特徴とするエンジン駆動式空調装置のドレン水改質器。
A refrigeration circuit (10) comprising a compressor (11) driven by an engine (20), an outdoor heat exchanger (12), an expansion valve (13) and an indoor heat exchanger (14) connected by refrigerant piping;
An exhaust system (30) for exhausting exhaust gas of the engine (20);
A drain water reformer for an engine-driven air conditioner, comprising a drain water reformer (40) for reforming and discharging drain water generated in the exhaust system (30) to neutral or alkaline,
The drain water reformer (40) includes a reforming tank (41) for circulating the drain water and a plurality of metal members (42, 43, 44) made of a magnesium material, and the plurality of metal members ( 42, 43, 44) in which Mg 2+ ions are dissolved in the drain water to modify the drain water in the reforming tank (41) to be neutral or alkaline .
The exhaust system (30) is provided with exhaust members (32, 33) made of stainless steel, and electrically connects the plurality of metal members (42, 43, 44) to the exhaust members (32, 33). ,
The drain water reformer (40) generates a standard electrode potential difference between the plurality of metal members (42, 43, 44) and the exhaust member (32, 33), thereby the plurality of metal members (42). , 43, 44) engine driven type characterized in that Mg 2+ ions are dissolved in the drain water to reform the drain water in the reforming tank (41) to neutral or alkaline Air conditioner drain water reformer.
前記金属部材(42、43、44)と前記排気部材(32、33)との電気的接続の導通を開閉する開閉手段(46)が前記金属部材(42、43、44)と前記排気部材(32、33)との間に設けられ、
前記ドレン水改質器(40)は、前記エンジン(20)が作動しているときに、前記開閉手段(46)を導通するようにしたことを特徴とする請求項1に記載のエンジン駆動式空調装置のドレン水改質器。
Opening / closing means (46) for opening and closing electrical connection between the metal members (42, 43, 44) and the exhaust members (32, 33) includes the metal members (42, 43, 44) and the exhaust members ( 32, 33),
2. The engine driven type according to claim 1, wherein the drain water reformer (40) conducts the opening / closing means (46) when the engine (20) is operating. Air conditioner drain water reformer.
燃焼室にて燃焼された、酸性成分を含む排気ガスを排気する排気系(30)と、
前記排気系(30)で発生するドレン水を中性もしくはアルカリ性に改質して排出するドレン水改質器(40)とを備えるドレン水改質器であって、
前記ドレン水改質器(40)は、前記ドレン水を流通する改質槽(41)とマグネシウム材からなる複数の金属部材(42、43、44)とを有し、前記複数の金属部材(42、43、44)から前記ドレン水にMg 2+ イオンを溶解させて前記改質槽(41)内の前記ドレン水を中性もしくはアルカリ性に改質するように構成したものにおいて、
前記排気系(30)は、ステンレス材からなる排気部材(32、33)を設けるとともに、前記複数の金属部材(42、43、44)を前記排気部材(32、33)に電気的に接続し、
前記ドレン水改質器(40)は、前記複数の金属部材(42、43、44)が前記排気部材(32、33)との間に標準電極電位差を発生させて前記複数の金属部材(42、43、44)から前記ドレン水にMg2+イオンを溶解させて前記改質槽(41)内の前記ドレン水を中性もしくはアルカリ性に改質するように構成したことを特徴とするドレン水改質器。
An exhaust system (30) for exhausting an exhaust gas containing an acidic component burned in a combustion chamber;
A drain water reformer comprising: a drain water reformer (40) for discharging drain water generated in the exhaust system (30) to neutral or alkaline;
The drain water reformer (40) includes a reforming tank (41) for circulating the drain water and a plurality of metal members (42, 43, 44) made of a magnesium material, and the plurality of metal members ( 42, 43, 44) in which Mg 2+ ions are dissolved in the drain water to modify the drain water in the reforming tank (41) to be neutral or alkaline.
The exhaust system (30) is provided with exhaust members (32, 33) made of stainless steel, and electrically connects the plurality of metal members (42, 43, 44) to the exhaust members (32, 33). ,
The drain water reformer (40) generates a standard electrode potential difference between the plurality of metal members (42, 43, 44) and the exhaust member (32, 33), thereby the plurality of metal members (42). , drain water breaks, characterized by being configured so as to reform the drain water in the neutral or alkaline said reforming tank drain water to dissolve the Mg 2+ ions (41) from 43 and 44) A genitalia.
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