JP4407783B2 - Exhaust gas drain treatment equipment for latent heat recovery type heat source machine - Google Patents

Exhaust gas drain treatment equipment for latent heat recovery type heat source machine Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃焼熱により加熱される熱交換器、循環ポンプ及び膨張タンクを有する循環加熱回路に対し燃焼排ガスの潜熱を回収する潜熱回収手段を備えた潜熱回収式熱源機において、発生する排ガスドレンを処理するために用いられる排ガスドレン処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、温水暖房用熱源機のように燃焼熱により加熱される熱交換器、循環ポンプ及び膨張タンクが配設された循環加熱回路を備えたものがよく知られている。このものにおいては、膨張タンクを経て循環液(水もしくは不凍液)が熱交換器で加熱され、加熱された高温水が家屋に設置された床下暖房機や室内暖房用の放熱器等の端末に送られた後、再び上記膨張タンクに戻されて循環されるようになっている。上記膨張タンクには、膨張タンク内の循環液の水位を一定の高水位に維持するために補水管が接続され、この補水管により補給水が自動的に補水されるようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記温水暖房用熱源機の熱交換器に対し、燃焼排ガスの潜熱を活用して予備加熱を行う潜熱回収手段を設けることが考えられる。ところが、上記の如き潜熱回収手段を併設すると、その潜熱回収手段において凝縮により亜硝酸ガス成分等を含んだ強酸性(例えばpH3前後)の排ガスドレンが発生するため、この排ガスドレンを排水前に中和処理等の処理を行うための設備が別途必要になる。
【0004】
そこで、上記膨張タンクに対し自動補水される補給水を利用して上記排ガスドレンを希釈することが考えられる。すなわち、図7に示すように、潜熱回収部において発生した排ガスドレンをドレン導入管701により膨張タンク64′に導く一方、この導入された排ガスドレンに対し補水管68から補給水を供給して排ガスドレンを希釈することが考えられる。
【0005】
ところが、上記膨張タンク64′には各端末からの暖房戻り管71を通して循環液が戻され、この循環液が暖房入水管65を通して熱交換器側に送られるようになっており、この循環液に対する排ガスドレンの混入を防止する必要がある。この混入防止のために、ドレン導入管701から排ガスドレンが導入されるときには膨張タンク64′を経ずして循環液を上記暖房戻り管71から暖房入水管65に流すことが考えられる。すなわち、上記暖房戻り管71と暖房入水管65とをそれぞれ三方切換弁703,704を介してバイパス管705により直結して膨張タンク64′をバイパスさせることが考えられる。
【0006】
しかしながら、上記バイパス管705により暖房戻り管71と暖房入水管65とを直結してしまうと、膨張タンク64′での大気開放がなされずに循環加熱回路全体が密閉回路になってしまうことになる。このため、循環加熱回路に対し何らかの圧力開放手段を新設する必要が生じてしまう。その上に、上記両三方切換弁703,704を膨張タンク64′側に切換えて循環液の流れを膨張タンク64′を通る経路にすると、どうしても排ガスドレンが循環液に混入してしまい、排ガスドレンの強酸性に起因して配管の腐食発生等の弊害を招くおそれが生じてしまうことになる。
【0007】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、膨張タンクを有する潜熱回収式熱源機において発生する排ガスドレンを特別な設備を新設することなく、既存の設備を利用して効果的な処理を行い得る排ガスドレン処理装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、膨張タンクと、燃焼熱により加熱される熱交換器とを備えた熱交換回路に対し、燃焼排ガスの潜熱を熱交換のために回収する潜熱回収手段が付設されている潜熱回収式熱源機のドレン処理装置を対象として、以下の特定事項を備えるようにしたものである。
【0009】
すなわち、上記潜熱回収手段において発生する排ガスドレンが導かれその導かれた排ガスドレンの処理を行うドレン処理槽を備える。加えて、上記膨張タンクに補給水を補水する補水管を接続する一方、この膨張タンクと上記ドレン処理槽とを上記膨張タンクへの補水によりオーバーフローする上記補給水が上記ドレン処理槽に供給されるように接続する。そして、上記ドレン処理槽として、上記オーバーフロー分の補給水の供給を受けて上記ドレン処理槽内の排ガスドレンを希釈するように構成することを基本特定事項とするものである。
【0010】
ここで、上記「熱交換回路」としては、膨張タンクを必要とする点で直接的には温水暖房機等を構成する循環加熱回路が挙げられるが、この循環加熱回路に対し給湯回路もしくは風呂追い焚き循環回路等のいずれかあるいは2種以上が組み合わされたものでもよく、その際、循環加熱回路、給湯回路もしくは風呂追い焚き循環回路のいずれか一以上の熱交換回路において上記潜熱回収手段を付設して熱の利用効率の向上を図るようにしたものであればよい。つまり、上記潜熱回収手段が上記循環加熱回路以外の熱交換回路に付設され、その潜熱回収手段で発生する排ガスドレンを上記膨張タンクと連係して希釈するようにしたものも含まれる。
【0011】
上記基本特定事項によれば、ドレン処理槽においては、潜熱回収手段から発生した排ガスドレンが導かれる一方、膨張タンクからオーバーフローした補給水が供給され、この供給された補給水によって上記排ガスドレンが希釈されることになる。これにより、循環加熱回路内の循環液に排ガスドレンが混入するおそれも一切なく、膨張タンクに対し既設の補水管による補給水を有効利用して排ガスドレンが排水可能な程度まで効果的に希釈されることになる。そして、希釈された後の排ガスドレンは、希釈される毎に、つまりバッチ式希釈処理毎に排水させるか、あるいは、希釈されながら、つまり連続希釈処理により排水させるようにすればよい。そして、上記ドレン処理槽は、コンパクト化及び製造工数増となる事態の可及的防止の観点より、既存の又は潜熱回収手段が設けられていない場合の通常仕様の膨張タンクに対しドレン処理槽を新たに付設するか、あるいは、上記の既存の又は通常仕様の膨張タンクの内部空間を活用してその膨張タンク内にドレン処理槽を形成するようにするのが好ましい。
【0012】
本発明では、ドレン処理槽を膨張タンク内に一体に形成するようにするために、上記基本特定事項に対し以下の特定事項を付加している。すなわち、膨張タンクとして、その内部が循環液に対する補水を行う補水槽と、ドレン処理槽とに仕切り壁により仕切られたものとし、上記補水槽に補水される補給水が上記仕切り壁をオーバーフローすることにより上記ドレン処理槽に供給されるように構成すればよい。この場合には、既存の又は通常使用の膨張タンクを使用しても、その膨張タンクの内部を仕切り壁で仕切るだけで、膨張タンクが本来有する機能を上記補水槽により発揮させ得る上に、その補水槽内の循環液との混合を確実に阻止した状態でドレン処理槽をも具備させることが可能になる。
【0013】
上記発明においては、ドレン処理槽への排ガスドレンの導入量、つまり、潜熱回収手段での排ガスドレンの発生量の如何に拘わらず膨張タンクからの補給水のオーバーフローをとにかく継続して上記排ガスドレンの希釈をどんどん行うようにしてもよいが、必要な希釈処理の確実化と、補給水の浪費回避とを両立させる観点から次のような希釈制御を行うのが好ましい。
【0014】
すなわち、第1の希釈制御としては、ドレン処理槽に導かれた排ガスドレンのドレン量を検出するドレン量検出手段を備え、このドレン検出手段により設定ドレン量が検出されたとき上記ドレン処理槽に対し所定の希釈度になる量のオーバーフロー水が供給されるよう補水管による補水作動を制御する希釈制御手段を備えるようにするものである。この場合には、ドレン量検出手段としてドレン処理槽内の排ガスドレンが上記設定ドレン量に対応する水位に到達したことを検出する電極を用い、この電極により設定ドレン量の貯留が検出された時点をもって希釈制御手段による補水作動の制御開始タイミングとするようにしたり、あるいは、ドレン量検出手段としてドレン処理槽内の排ガスドレンのドレン量自体を圧力センサによりもしくは水位の変動をフロートを用いたフロースイッチによりそれぞれ検出し、それぞれの検出値に基づいて設定ドレン量の貯留を検出するようにすればよい。これらはバッチ式希釈処理を行う希釈制御として好適なものである。なお、上記のドレン量自体もしくは水位変動を検出する場合には、排ガスドレンの導入量に応じて連続的に補水作動を制御することにより、連続式希釈処理が可能になる。
【0015】
第2の希釈制御としては、燃焼量を検出する燃焼量検出手段を備え、この燃焼量検出手段により出力される検出燃焼量の積算値が設定積算燃焼量に到達したときドレン処理槽に対し予め求めた積算燃焼量と排ガスドレン発生量との関係に基づき所定の希釈度になる量のオーバーフロー水を供給するよう補水管による補水作動を制御する希釈制御手段を備えるようにするものである。燃焼量検出手段としては、燃焼量としての燃焼能力、燃焼継続時間、又は、燃焼能力と燃焼経過時間との積等のいずれかを検出するものとすればよい。この際、上記燃焼能力としては、燃焼バーナの設計仕様(例えばノズル径、燃料ガスの供給圧等)により予め定められている発熱量を用いてもよいし、あるいは、上記燃焼バーナへの供給ガス量調整用のガス電磁比例弁に対しその弁開度を調整するために印加される電流値を検出することにより、この印加電流値に対応するガス消費量、つまり発熱量を求めるようにしてもよい。これは排ガスドレン発生量が燃焼排ガス量と略比例し、燃焼排ガス量が上記燃焼量と略比例することから、上記のような燃焼量と排ガスドレン発生量との関係を予め試験等により求めておき、求めた関係に基づいて排ガスドレン発生量を予測して希釈制御を行うようにしたものである。この場合には、上記第1の希釈制御においては必要であったドレン量検出手段の省略が可能になり、より簡易な装置構成とすることが可能になる。
【0016】
また、以上の各発明において、ドレン処理槽に対し、排ガスドレンを中和する中和剤を排ガスドレンと接触するように配設するようにしてもよい。この場合には、ドレン処理槽に導入された排ガスドレンに対し、補給水による希釈が行われる前の段階においても中和処理を行うことが可能になる上に、この中和処理に加えて補給水による希釈処理をも排ガスドレンに対し施すことが可能になる。
【0017】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明の潜熱回収式熱源機の排ガスドレン処理装置によれば、潜熱回収式熱源機において発生する排ガスドレンに対し、特別な設備を新設することなく、膨張タンクに対し設けられている既存の補水管を利用して効果的な希釈処理を行うことができるようになる。
【0018】
加えて、特に、膨張タンクとして、その内部を、循環液に対する補水を行う補水槽と、ドレン処理槽とに仕切り壁により仕切り、上記補水槽に補水される補給水が上記仕切り壁をオーバーフローすることにより上記ドレン処理槽に供給される構成としているため、最も簡易かつコンパクトに排ガスドレンの希釈処理を行うことができるようになる。
【0019】
また、請求項もしくは請求項によれば、排ガスドレンに対する必要な希釈処理の確実化と、希釈に用いる補給水の浪費防止による節約化との両立を図ることができるようになる。
【0020】
さらに、請求項4によれば、排ガスドレンに対するより大きな無害化処理を施すことができるようになる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【0022】
図1は、本発明の実施形態を適用した潜熱回収式熱源機の例を示す。この熱源機20は、給湯、暖房及び風呂追い焚きの各機能を有する複合熱源機である。同図において、21は給湯回路、22は循環加熱回路としての暖房回路、23は追い焚き回路、24はこれらの各回路の動作制御や希釈制御を行う希釈制御手段を含むコントローラである。本熱源機20による風呂追い焚きは、暖房回路22の湯水と、追い焚き回路23の湯水との間で熱交換を行うことにより追い焚き回路23の湯水を温度上昇させて追い焚きを行うタイプのものである。以下、上記熱源機20の各主要構成要素21,22,23,24について説明する。
【0023】
(給湯回路21)
上記給湯回路21は、給湯用燃焼室31を形成する給湯用ケーシング(缶体)32と、このケーシング32内の燃焼室31の上部に配設された給湯用熱交換器33と、この熱交換器33の下方に配設された給湯用バーナ34と、このバーナ34に燃料ガスを供給する給湯用燃料供給系35と、上記バーナ34に対し燃焼用空気を供給する送風ファン36と、上記給湯用熱交換器33にそれぞれ接続された給湯用入水管37及び給湯用出湯管38とを備えている。
【0024】
上記給湯用燃料供給系35は、共通の開閉用電磁弁39と、給湯用ガス管40と、上記バーナ34への燃料ガス供給量を変更調整する給湯用電磁比例弁41とを備えている。
【0025】
そして、上記入水管37を通して給湯用熱交換器33に供給された水道水などの水が、上記熱交換器33を通過する間に給湯用バーナ34の燃焼熱により加熱され、上記出湯管38を通して台所等のカラン44や上記追い焚き回路23などの所定の給湯箇所に給湯されるようになっている。上記給湯用入水管37には、入水流量センサ45と、入水サーミスタ46とが設置されており、また、給湯用出湯管38には出湯サーミスタ47が設置されている。
【0026】
(暖房回路22)
上記暖房回路22は、暖房用燃焼室51を形成する暖房用ケーシング(缶体)52と、暖房用バーナ54の燃焼熱により加熱される暖房用主熱交換器53と、上記バーナ54に燃料ガスを供給する暖房用燃料供給系55と、上記バーナ54に対し燃焼用空気を供給する暖房用送風ファン56と、上記主熱交換器53を通る暖房用循環流路57とを備えている。また、上記ケーシング52には潜熱回収手段としての副熱交換器58が配設され、この副熱交換器58には暖房用循環流路57が通されて燃焼排ガスの潜熱との熱交換により上記主熱交換器53での加熱に先立って予備加熱するようになっている。さらに、この副熱交換器58の下側位置にはドレン回収手段としてのドレン受け部59が配設されており、このドレン受け部により上記副熱交換器53において上記熱交換による凝縮により発生する排ガスドレンが集水されて回収されるようになっている。このドレン受け部59により回収された排ガスドレンは、ドレン導入管591を通して後述の膨張タンク64のドレン処理槽643(図2参照)に導かれるようになっている。
【0027】
上記暖房用燃料供給系55は、上記の共通の開閉用電磁弁39と、暖房用ガス管60と、上記バーナ54への燃料ガス供給量を変更調整する暖房用電磁比例弁61とを備えている。
【0028】
上記暖房用循環流路57は、途中に介装された膨張タンク64と、この膨張タンク64から上記主熱交換器53に至る暖房用入水管65と、その主熱交換器53から上記膨張タンク64に至る暖房用出湯管66とを備えている。上記膨張タンク64の後述の補水槽642(図2参照)には給湯用入水管37から分岐した補水管68の下流端が接続されており、上記補水槽642への注水と、補水槽642内の水位が低下したときの補給水の自動補水とが高水位スイッチ644(図2参照)及び低水位スイッチ645からの検出信号に基づき行われるようになっている。また、上記暖房用入水管65には、上記補水槽642内の温水を暖房用循環流路57等を介して循環させる暖房用循環ポンプ67が設置されており、上記暖房用出湯管66はその途中において後述の追い焚き用熱交換器81を通るように配設されている。
【0029】
上記暖房用入水管65の中間位置には低温用暖房配管69の上流端が分岐接続され、この低温用暖房配管69の下流端には複数(図例では6つ)の熱動弁721,722…(図2参照)を有する6Pヘッダ72が接続されている。そして、図2に示すように上記6Pヘッダ72の各熱動弁721,722…に対し熱源機20外の低温用端末放熱器11,12…に向かう循環配管の上流端が個別に接続されて上記低温用暖房配管69からの低温水(例えば60℃)が各端末放熱器11,12…に対し並列に分流されるようになっている。なお、上記各低温用端末放熱器11,12…は、建物の各部屋に設置された床暖房用の放熱パネルや放熱チューブ等により構成されている。
【0030】
上記暖房用出湯管66には上記主熱交換器53と追い焚き用熱交換器81との中間位置で高温用暖房配管70の上流端が分岐接続され、この高温用暖房配管70の下流側には下流接続端701が設けられている。そして、この下流接続端701には、1もしくは2以上(図2では1つの例を示す)の高温用端末放熱器13に対し高温水(例えば80℃)を供給する循環配管14の上流端側が接続されるようになっている。なお、この高温用端末放熱器13は、例えば浴室乾燥機や室内暖房機等により構成されている。
【0031】
上記下流接続端701の手前位置の高温用暖房配管70から暖房用バイパス管75の上流端が分岐接続されており、この暖房用バイパス管75の下流端は膨張タンク64手前の暖房戻り管71に合流するように接続されている。この暖房戻り管71の上流側接続端711には上記の低温用及び高温用の各端末放熱器11,12,13を通過した循環配管の各下流端が接続されるようになっている。
【0032】
図1に戻り、同図中73は主熱交換器53からの往き側温水の出湯温度を検出する往き側サーミスタであり、また、74は戻り側温水の温度を検出する戻り側サーミスタ74である。さらに、76は風呂用熱動弁76であり、この風呂用熱動弁76が閉じることにより暖房用出湯管66の温水は上記高温用暖房配管70のみに流れることになる。
【0033】
(追い焚き回路23)
追い焚き回路23は、上記追い焚き用熱交換器81と、この熱交換器81を通る追い焚き用循環流路82と、この循環流路82を通して温水を循環させる追い焚き用循環ポンプ83と、給湯用出湯管38から分岐して上記循環流路82にお湯を注湯する注湯管84とを備えている。
【0034】
上記追い焚き用循環流路82は、図示省略の浴槽から追い焚き用熱交換器81に至る風呂戻り管85と、その追い焚き用熱交換器81から上記浴槽に至る風呂往き管86とにより構成されている。上記風呂戻り管85には、上記循環ポンプ83が設置されている一方、上記注湯管84の下流端が接続されている。この注湯管84にはこの注湯管84を流れる流量を検出する湯量センサ87及び電磁開閉弁88等が設置されている。加えて、上記風呂戻り管85には上記浴槽内の水位を検出するための圧力センサ89が配設されている。
【0035】
(コントローラ24)
コントローラ24は、報知手段を構成するリモコン240からユーザもしくは試運転作業者の入力操作に基づく各種操作指令を受けて上記の各熱交換回路21,22,23の運転を制御するものであり、マイクロコンピュータやメモリ等を含んで構成されたものである。上記コントローラ24は、上記各回路21,22,23に対応して給湯制御手段、風呂追い焚き制御手段及び暖房制御手段等の通常運転を制御する部分と、排ガスドレンの希釈制御手段とを備えている。
【0036】
以上の構成を前提として、排ガスドレンの希釈処理を行うための各実施形態が以下のように構成されている
<第1実施形態>
第1実施形態においては、図2に示すように上記膨張タンク64の内部が仕切り壁641によって補水槽642と、ドレン処理槽643とに仕切られており、補水槽642により膨張タンク64としての本来の機能が実現される一方、ドレン処理槽643によりドレン導入管591を通して導入される排ガスドレンの希釈処理を行うようになっている。
【0037】
上記補水槽642に対し補給水を補水する補水管68には電磁開閉弁により構成された補水弁681が介装され、この補水弁681のコントローラ24による開閉制御により上記補水槽642に対する補水が行われるようになっている。通常は、補水槽642内の循環液としての水の水位が所定の低水位まで低下すると、その低水位が低水位スイッチ645により検出され、この検出信号の出力を受けたコントローラ24により上記補水弁681が開作動されて補水が開始されることになる。そして、所定の高水位まで到達したことを高水位スイッチ644により検出されると、その検出信号の出力を受けた上記コントローラ24により上記補水弁681が閉作動されて補水が停止されることになる。これにより、上記補水槽642は常に上記高水位まで水が貯留された状態に維持されるようになっている。なお、上記高水位スイッチ644及び低水位スイッチ645としては、いずれの形式のものを用いてもよいが、一般的には電極式もしくはフロートスイッチ式のものを採用すればよい。
【0038】
一方、上記ドレン処理槽643の底面には希釈処理後の処理水を排水する排水管593の上流端が連通され、この排水管593に介装された電磁開閉弁により構成された排水弁592が開作動されることによりドレン処理槽643内の処理水が排水されるようになっている。
【0039】
次に、図3のフローチャートに基づいて希釈処理制御について説明する。以下はバッチ式希釈処理を採用したものである。まず、バーナ54が燃焼を開始したか否かを燃焼動作中であるか否かを見ることで判定する(ステップS1)。燃焼が開始された場合には、コントローラ24に内蔵された図示省略の第1タイマをスタートさせて燃焼時間の積算を行う。この間に、副熱交換器58において発生した排ガスドレンがドレン受け部59に集められ、ついでドレン導入管591を通してドレン処理槽643に導かれる。そして、ドレン処理槽643内のドレン量が燃焼時間の経過に対応して増加する。
【0040】
次に、上記積算燃焼時間値が設定積算燃焼時間値T1に到達すれば、補水弁681を開作動する(ステップS2,S3)。上記設定積算燃焼時間値T1としては、バーナ54の平均燃焼能力で燃焼継続した場合に、その燃焼経過時間と、その燃焼経過時間内に発生する排ガスドレンの量(ドレン量)との関係を予め試験等により定めておき、1バッチ処理での希釈対象として予め定めた設定ドレン量が発生するまでに要する燃焼経過時間値を上記関係から求めて定めればよい。
【0041】
上記補水弁681の開作動に同期して上記コントローラ24に内蔵された図示省略の第2タイマをスタートさせて補水弁681の開状態での経過時間(弁開経過時間)の積算を行う。これにより、弁開経過時間に比例した量の補給水の補水が補水槽642に対し継続して行われる。
【0042】
そして、上記弁開経過時間値が設定弁開経過時間値T2に到達すれば、上記補水弁681を閉作動し(ステップS4,S5)、ついで排水弁592を開作動してドレン処理槽643内の所定の希釈度に希釈された後の処理水を全て排水する。これにより、1サイクルのバッチ処理が終了する。上記の設定弁開経過時間値T2としては、上記補水槽642に対する補水量が弁開経過時間に比例するため、補水槽642内において高水位から仕切り壁642の上縁位置までの水位上昇に要する水位上昇水量と、上記設定ドレン量の排ガスドレンを所定の希釈度にするために必要なオーバーフロー水量との合計水量に上記補水量が到達するに要する経過時間値が設定される。
【0043】
最後に上記第1及び第2の各タイマをリセットして上記ステップS1からステップS6までの各処理をバーナ54の燃焼作動が継続している限り繰り返す。
【0044】
<第2実施形態>
図4は第2実施形態の膨張タンク64を示す。なお、第1実施形態と同じ構成要素については第1実施形態と同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
【0045】
第2実施形態においては、ドレン処理槽643に対しドレン量検出手段としての水位電極647が配設されており、この水位電極647により上記の設定ドレン量の排ガスドレンが貯留されたときの水位(設定水位)の検出が行われ、その検出信号が補水開始の制御タイミングとしてコントローラ24に出力されるようになっている。
【0046】
第2実施形態における希釈制御は第1実施形態と同様にバッチ式希釈処理を採用したものである。まず、図5に示すように、バーナ54が燃焼を開始したか否かを燃焼動作中であるか否かを見ることで判定する(ステップS11)。燃焼が開始された場合には、上記水位電極647から検出信号が出力されるのを待って設定水位の検出信号が出力されたら、補水弁681の開作動を行う(ステップS12,S13)。上記の設定水位検出の信号出力を待つ間に、副熱交換器58において発生した排ガスドレンがドレン受け部59に集められ、ついでドレン導入管591を通してドレン処理槽643に導かれる。そして、ドレン処理槽643内のドレン量が上記設定水位に対応する設定ドレン量になれば、上記補水弁681の開作動が行われて補水が開始される。
【0047】
上記補水弁681の開作動に同期して上記コントローラ24に内蔵された図示省略のタイマをスタートさせて補水弁681の弁開経過時間の積算を行う。以下第1実施形態のステップS4〜S6と同様の各処理(ステップS14〜S16)を行う。これにより、ドレン処理槽643に対し上記設定ドレン量の排ガスドレンを所定の希釈度に希釈するに必要な量の補給水がオーバーフローされ、所定の希釈度に希釈された後の処理水が開状態の排水弁592及び排水管593を通して全て排水されて、1サイクルのバッチ処理が終了する。
【0048】
そして、上記第1及び第2の各タイマをリセットして上記ステップS11からステップS16までの各処理をバーナ54の燃焼作動が継続している限り繰り返す。
【0049】
なお、ドレン量検出手段として図4に648で示す圧力センサを用いるようにしてもよい。この圧力センサ648の場合には、ドレン処理槽643内に順次溜まる排ガスドレンのドレン量が水圧値として検出されることになる。このため、水位電極647を用いる場合と比べ、1回のバッチ処理を行う排ガスドレンの設定ドレン量をコントローラ24に対し変更設定することが容易に可能になり、雰囲気温度の変動や季節変動に伴う外気温変動に応じて若干の変動を生じる排ガスドレン発生度合に応じて適切な変更設定を行うことができるようになる。
【0050】
<第3実施形態>
図6は第3実施形態の膨張タンク64を示す。なお、第1実施形態と同じ構成要素については第1実施形態と同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
【0051】
第3実施形態においては、ドレン処理槽643内の希釈処理後の処理水を排水するための排水管593aの上流端が第1及び第2実施形態とは異なり所定の中間水位の位置に開口するように接続されている。そして、補水管68に介装された補水弁が電磁比例弁により構成され、この弁開度、つまり、補給水の補水流量がコントローラ24により制御されるようになっている。
【0052】
第3実施形態における希釈制御は第1及び第2実施形態とは異なり連続式希釈処理を採用したものである。まず、バーナ54が燃焼を開始したら、その燃焼能力の度合を見て、その燃焼能力に対応する単位時間当たりに発生する排ガスドレン流量を予め入力設定された関係テーブルから取り込む。次に、その排ガスドレン流量の排ガスドレンを所定の希釈度に希釈するために必要な単位時間当たりの目標補水流量を演算により求める。
【0053】
そして、まず、補水槽642内の水位が高水位から仕切り壁642の上縁位置に上昇するまで、補水弁681aの弁開度を最大にして最大流量で補水する。次に、上記目標補水流量に対応する弁開度に変更し、変更後の弁開度を維持する。これにより、上記目標補水流量の補給水が仕切り壁641をオーバーフローしてドレン処理槽643に対し連続的に補水される。以後、バーナ54の燃焼作動が継続して燃焼能力が変更されない限り上記の目標補水流量の補給水をオーバーフローによりドレン処理槽643に供給し続ける。そして、ドレン処理水槽643内の排ガスドレンの水位が排水管593aの開口位置まで上昇すれば、希釈処理後の処理水が連続的に排水管593aを通して排水されることになる。
【0054】
なお、バーナ54の燃焼作動中に燃焼能力が変更された場合には、その変更後の燃焼能力に基づいて目標補水流量を変更し、補水弁681aの弁開度をその変更後の目標補水流量に対応して変更し、補水を連続して行えばよい。
【0055】
<他の実施形態>
なお、本発明は上記第1〜第3実施形態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態を包含するものである。すなわち、上記第1〜第3実施形態では、潜熱回収手段としての副熱交換器58を暖房回路22のみに設けているが、これに限らず、給湯回路21のケーシング32に対しても設けるようにしてもよい。この場合には、暖房回路22及び給湯回路21の双方からの排ガスドレンを膨張タンク64に導いて希釈処理を行うようにすればよい。
【0056】
上記第1〜第3実施形態では、暖房回路22及び給湯回路21の各熱交換器を1缶1回路式に構成しているが、これに限らず、上記暖房回路22及び給湯回路21を1缶2回路式の熱交換器により加熱するようにし、この熱交換器に対し上記の潜熱回収手段を併設して両回路21,22からの排ガスドレンの希釈処理を行うようにしてもよい。
【0057】
上記第1〜第3実施形態におけるドレン処理槽643の底部に対し中和剤M(図2,図4,図6参照)を沈設し、補給水の補水により希釈処理が行われる前の段階で排ガスドレンと接触させて中和処理を予備的に行うようにしてもよい。
【0058】
上記第1もしくは第2実施形態では補水管68からドレン処理槽643への補水量を弁開経過時間に基づいて定めるようにしているが、これに限らず、例えば上記補水管68に対し流量検出手段(流量センサ)を介装しこれからの流量検出値に基づき上記補水量を直接に制御するようにしてもよい。
【0059】
また、上記第1〜第3実施形態では、暖房回路において水を循環させるようにしているが、これに限らず、循環液として不凍液を用いるようにしてもよい。この場合であっても、補水槽642には互いの比重差に基づいて不凍液が下方に、補給水が上方に溜まることになるため、本発明による排ガスドレンの希釈処理を確実に行うことができる。なお、この場合、厳密には、上記不凍液が補給水により若干の希釈を受けることになるものの、両者が強制的に撹拌されるわけではないため、その希釈の程度は循環液として使用される不凍液において問題のない程度に抑えることができる。また、上記補給水の補水時の撹拌作用を可及的に阻止するために、補水槽642に対し補水管68からの補水を一点集中的に直接に落とし込むのではなくて、間接的に落とし込むようにすればよい。例えば緩衝板等に一旦当てた後に分散状態で落とし込んだり、如雨露状の多数の小孔から緩やかに落とし込んだりするようにすればよい。
【0060】
さらに、潜熱回収手段として第1〜第3実施形態の如き副熱交換器58以外の手段により構成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態が適用される潜熱回収式熱源機を示す全体模式図である。
【図2】第1実施形態を示す拡大模式図である。
【図3】第1実施形態の希釈制御を示すフローチャートである。
【図4】第2実施形態を示す図2対応図である。
【図5】第2実施形態の希釈制御を示すフローチャートである。
【図6】第3実施形態を示す図2対応図である。
【図7】課題を抽出するために考えられた構成を示す説明図である。
【符号の説明】
22 暖房回路(循環加熱回路、熱交換回路)
24 コントローラ(希釈制御手段)
53 主熱交換器(熱交換器)
58 副熱交換器(潜熱回収手段)
64 膨張タンク
67 循環ポンプ
68 補水管
641 仕切り壁
642 補水槽
643 ドレン処理槽
647 水位電極(ドレン量検出手段)
648 圧力センサ(ドレン量検出手段)
M 中和剤
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an exhaust gas drain generated in a latent heat recovery type heat source apparatus having a latent heat recovery means for recovering latent heat of combustion exhaust gas for a circulation heating circuit having a heat exchanger heated by combustion heat, a circulation pump and an expansion tank. The present invention relates to an exhaust gas drain treatment device used for treating slag.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, it is well known that a heat exchanger such as a heat source for hot water heating is provided with a circulation heating circuit in which a heat exchanger heated by combustion heat, a circulation pump, and an expansion tank are arranged. In this product, the circulating fluid (water or antifreeze) is heated by a heat exchanger through an expansion tank, and the heated high-temperature water is sent to terminals such as underfloor heaters and radiators for indoor heating installed in a house. Then, it is returned to the expansion tank and circulated. The expansion tank is connected to a supplemental water pipe in order to maintain the water level of the circulating fluid in the expansion tank at a constant high water level, and the supplementary water is automatically supplemented by the supplementary water pipe.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, it is conceivable to provide latent heat recovery means for preheating by using the latent heat of the combustion exhaust gas for the heat exchanger of the hot water heating heat source. However, when the latent heat recovery means as described above is provided, a strong acid (for example, around pH 3) exhaust gas drain containing a nitrous acid gas component is generated by condensation in the latent heat recovery means. Separate equipment is required for processing such as sum processing.
[0004]
Therefore, it is conceivable to dilute the exhaust gas drain using replenishing water that is automatically replenished to the expansion tank. That is, as shown in FIG. 7, the exhaust gas drain generated in the latent heat recovery section is guided to the expansion tank 64 ′ by the drain introduction pipe 701, while the supplementary water is supplied from the supplementary water pipe 68 to the introduced exhaust gas drain to exhaust gas. It is conceivable to dilute the drain.
[0005]
However, the circulating liquid is returned to the expansion tank 64 'through the heating return pipe 71 from each terminal, and this circulating liquid is sent to the heat exchanger side through the heating inlet pipe 65. It is necessary to prevent contamination of exhaust gas drainage. In order to prevent this mixing, when exhaust gas drainage is introduced from the drain introduction pipe 701, it is conceivable that the circulating fluid flows from the heating return pipe 71 to the heating inlet pipe 65 without passing through the expansion tank 64 '. That is, it is conceivable that the heating return pipe 71 and the heating water inlet pipe 65 are directly connected by the bypass pipe 705 via the three-way switching valves 703 and 704 to bypass the expansion tank 64 '.
[0006]
However, if the heating return pipe 71 and the heating inlet pipe 65 are directly connected by the bypass pipe 705, the entire circulation heating circuit becomes a sealed circuit without being released into the atmosphere in the expansion tank 64 '. . For this reason, it becomes necessary to newly provide some pressure release means for the circulating heating circuit. In addition, if the three-way switching valves 703 and 704 are switched to the expansion tank 64 'side so that the flow of the circulating fluid passes through the expansion tank 64', the exhaust gas drainage is inevitably mixed into the circulating fluid. Due to this strong acidity, there is a risk of causing adverse effects such as corrosion of pipes.
[0007]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an existing exhaust gas drain generated in a latent heat recovery type heat source device having an expansion tank without newly installing special equipment. An object of the present invention is to provide an exhaust gas drain treatment apparatus capable of performing effective treatment using equipment.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a latent heat recovery means for recovering the latent heat of combustion exhaust gas for heat exchange with respect to a heat exchange circuit including an expansion tank and a heat exchanger heated by combustion heat. The following specific items are provided for the drain processing device of the latent heat recovery type heat source machine to which is attached.
[0009]
That is, the apparatus includes a drain treatment tank that guides exhaust gas drain generated in the latent heat recovery means and processes the guided exhaust gas drain. In addition, a replenishment pipe for replenishing make-up water is connected to the expansion tank, and the replenishment water that overflows the expansion tank and the drain treatment tank due to refill water to the expansion tank is supplied to the drain treatment tank. Connect as follows. And it is set as the basic specific matter that the drain treatment tank is configured to receive supply of the makeup water for the overflow and dilute the exhaust gas drain in the drain treatment tank.
[0010]
Here, as the “heat exchange circuit”, there is a circulation heating circuit that directly constitutes a hot water heater or the like in that an expansion tank is required. Any one or two or more types of fired circulation circuits may be combined. At that time, the latent heat recovery means is provided in any one or more heat exchange circuits of a circulation heating circuit, a hot water supply circuit, or a bath recirculation circuit. As long as the utilization efficiency of heat is improved, it is sufficient. That is, the latent heat recovery means is attached to a heat exchange circuit other than the circulation heating circuit, and the exhaust gas drain generated by the latent heat recovery means is diluted in conjunction with the expansion tank.
[0011]
  the aboveBasic specific mattersAccording to the above, in the drain treatment tank, exhaust gas drain generated from the latent heat recovery means is guided, while supply water overflowing from the expansion tank is supplied, and the exhaust gas drain is diluted by the supplied supply water. Become. As a result, there is no possibility of exhaust gas drainage being mixed into the circulating fluid in the circulating heating circuit, and the exhaust water drain is effectively diluted to the extent that the exhaust water drain can be drained by effectively using the replenishment water from the existing supplemental water pipe to the expansion tank. Will be. The diluted exhaust gas drain may be drained every time it is diluted, that is, every batch dilution process, or it may be drained while being diluted, that is, continuously diluted.AndThe drain treatment tankIsFrom the viewpoint of minimizing the production and increasing the number of manufacturing steps, a drain treatment tank is newly added to the normal expansion tank when the existing or latent heat recovery means is not provided, or It is preferable to make use of the internal space of the existing or normal expansion tank described above to form a drain treatment tank in the expansion tank.Yes.
[0012]
  In the present invention,Drain treatment tank is integrally formed in the expansion tankIn order toAdded the following specific itemsis doing.That is, as an expansion tank, the inside of the expansion tank is partitioned by a partition wall between a water replenishment tank for replenishing the circulating fluid and a drain treatment tank, and replenishment water supplemented to the water replenishment tank overflows the partition wall. May be configured to be supplied to the drain treatment tank. In this case, even if an existing or normally used expansion tank is used, the function inherent to the expansion tank can be exhibited by the above-mentioned water reserving tank only by partitioning the inside of the expansion tank with a partition wall. A drain treatment tank can also be provided in a state in which mixing with the circulating fluid in the replenishing tank is reliably prevented.
[0013]
In the above invention, regardless of the amount of exhaust gas drain introduced into the drain treatment tank, that is, the amount of exhaust gas drain generated in the latent heat recovery means, overflow of makeup water from the expansion tank is continued anyway, and the exhaust gas drain Although dilution may be performed more and more, it is preferable to perform the following dilution control from the viewpoint of ensuring the necessary dilution processing and avoiding waste of makeup water.
[0014]
That is, as the first dilution control, a drain amount detecting means for detecting the drain amount of the exhaust gas drain led to the drain treatment tank is provided, and when the set drain amount is detected by the drain detection means, the drain treatment tank On the other hand, a dilution control means is provided for controlling the water replenishment operation by the water refilling pipe so that the overflow water of a predetermined dilution level is supplied. In this case, an electrode for detecting that the exhaust gas drain in the drain treatment tank has reached the water level corresponding to the set drain amount is used as the drain amount detecting means, and when the set drain amount is detected by this electrode. A flow switch that uses the pressure sensor for the drain amount of the exhaust gas drain in the drain treatment tank as a drain amount detection means or a float that uses a float to change the water level. And the storage of the set drain amount may be detected based on the respective detection values. These are suitable as dilution control for performing batch type dilution treatment. In addition, when detecting said drain amount itself or a water level fluctuation | variation, a continuous dilution process is attained by controlling a rehydration operation | movement continuously according to the introduction amount of waste gas drain.
[0015]
As the second dilution control, a combustion amount detecting means for detecting the combustion amount is provided, and when the integrated value of the detected combustion amount output by the combustion amount detecting means reaches the set integrated combustion amount, the drain treatment tank is previously set. A dilution control means for controlling the water replenishment operation by the water refilling pipe is provided so as to supply an amount of overflow water that has a predetermined dilution degree based on the relationship between the obtained integrated combustion amount and the exhaust gas drain generation amount. As the combustion amount detection means, any one of the combustion capacity as the combustion amount, the combustion duration time, the product of the combustion capacity and the elapsed combustion time, or the like may be detected. At this time, as the combustion capacity, a calorific value determined in advance according to the design specifications (for example, nozzle diameter, fuel gas supply pressure, etc.) of the combustion burner may be used, or the supply gas to the combustion burner may be used. By detecting the current value applied to adjust the valve opening of the gas electromagnetic proportional valve for adjusting the amount, the gas consumption corresponding to the applied current value, that is, the calorific value, may be obtained. Good. This is because the exhaust gas drain generation amount is approximately proportional to the combustion exhaust gas amount, and the combustion exhaust gas amount is approximately proportional to the combustion amount. Therefore, the relationship between the above combustion amount and the exhaust gas drain generation amount is obtained in advance by a test or the like. The exhaust gas drain generation amount is predicted based on the obtained relationship, and dilution control is performed. In this case, it is possible to omit the drain amount detection means that was necessary in the first dilution control, and a simpler apparatus configuration can be achieved.
[0016]
Moreover, in each above invention, you may make it arrange | position the neutralizing agent which neutralizes exhaust gas drain so that it may contact with exhaust gas drain with respect to a drain treatment tank. In this case, the exhaust gas drain introduced into the drain treatment tank can be neutralized even before it is diluted with makeup water, and in addition to this neutralization treatment, replenishment is performed. Dilution treatment with water can also be performed on the exhaust gas drain.
[0017]
【The invention's effect】
As described above, according to the exhaust gas drain treatment apparatus for a latent heat recovery type heat source device of the present invention, an exhaust tank that is generated in the latent heat recovery type heat source device can be used for an expansion tank without newly installing special equipment. An effective dilution process can be performed using the existing water refilling pipe.
[0018]
  In addition, in particular, as an expansion tank, the inside of the expansion tank is divided into a replenishing tank for replenishing the circulating fluid and a drain treatment tank by a partition wall, and the replenishing water supplemented to the replenishing tank overflows the partition wall. Because it is configured to be supplied to the drain treatment tank byThe exhaust gas drain can be diluted most simply and compactly.
[0019]
  Claims2Or claims3According to this, it is possible to achieve both of ensuring the necessary dilution treatment for the exhaust gas drain and saving by preventing waste of the makeup water used for dilution.
[0020]
Furthermore, according to the fourth aspect, it is possible to perform a greater detoxification process on the exhaust gas drain.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0022]
FIG. 1 shows an example of a latent heat recovery type heat source device to which an embodiment of the present invention is applied. The heat source unit 20 is a composite heat source unit having functions of hot water supply, heating, and bathing. In the figure, 21 is a hot water supply circuit, 22 is a heating circuit as a circulation heating circuit, 23 is a reheating circuit, and 24 is a controller including dilution control means for performing operation control and dilution control of these circuits. The reheating of the bath by the heat source machine 20 is a type of reheating by increasing the temperature of the hot water of the reheating circuit 23 by exchanging heat between the hot water of the heating circuit 22 and the hot water of the reheating circuit 23. Is. Hereinafter, each main component 21, 22, 23, 24 of the said heat source machine 20 is demonstrated.
[0023]
(Hot water supply circuit 21)
The hot water supply circuit 21 includes a hot water supply casing (can) 32 that forms a hot water supply combustion chamber 31, a hot water supply heat exchanger 33 that is disposed above the combustion chamber 31 in the casing 32, and this heat exchange. A hot water supply burner 34 disposed below the heater 33, a hot water supply fuel supply system 35 for supplying fuel gas to the burner 34, a blower fan 36 for supplying combustion air to the burner 34, and the hot water supply The hot water supply water intake pipe 37 and the hot water supply hot water discharge pipe 38 connected to the heat exchanger 33 are provided.
[0024]
The hot water supply fuel supply system 35 includes a common open / close solenoid valve 39, a hot water supply gas pipe 40, and a hot water supply electromagnetic proportional valve 41 that changes and adjusts the amount of fuel gas supplied to the burner 34.
[0025]
Water such as tap water supplied to the hot water supply heat exchanger 33 through the water inlet pipe 37 is heated by the combustion heat of the hot water burner 34 while passing through the heat exchanger 33, and passes through the hot water outlet pipe 38. Hot water is supplied to predetermined hot water supply locations such as a curan 44 such as a kitchen and the reheating circuit 23. An incoming water flow sensor 45 and an incoming water thermistor 46 are installed in the hot-water supply incoming pipe 37, and an outgoing hot water thermistor 47 is installed in the hot-water hot-water supply pipe 38.
[0026]
(Heating circuit 22)
The heating circuit 22 includes a heating casing (can) 52 that forms a heating combustion chamber 51, a heating main heat exchanger 53 that is heated by the combustion heat of the heating burner 54, and fuel gas to the burner 54. Is provided with a heating fuel supply system 55 for supplying air, a heating blower fan 56 for supplying combustion air to the burner 54, and a heating circulation passage 57 passing through the main heat exchanger 53. The casing 52 is provided with a sub-heat exchanger 58 as a latent heat recovery means. The sub-heat exchanger 58 is passed through a heating circulation passage 57 to exchange the heat with the latent heat of the combustion exhaust gas. Prior to heating in the main heat exchanger 53, preheating is performed. Further, a drain receiving portion 59 as a drain collecting means is disposed at a lower position of the auxiliary heat exchanger 58, and is generated by condensation due to the heat exchange in the auxiliary heat exchanger 53 by the drain receiving portion. The exhaust gas drain is collected and collected. The exhaust gas drain collected by the drain receiving portion 59 is guided to a drain treatment tank 643 (see FIG. 2) of the expansion tank 64 described later through a drain introduction pipe 591.
[0027]
The heating fuel supply system 55 includes the common open / close electromagnetic valve 39, the heating gas pipe 60, and a heating electromagnetic proportional valve 61 that changes and adjusts the amount of fuel gas supplied to the burner 54. Yes.
[0028]
The heating circulation passage 57 includes an expansion tank 64 interposed in the middle, a heating water inlet pipe 65 extending from the expansion tank 64 to the main heat exchanger 53, and the expansion tank from the main heat exchanger 53. There are 64 hot water supply pipes 66 up to 64. A downstream end of a supplementary water pipe 68 branched from a hot water supply water inlet pipe 37 is connected to a later-described supplementary water tank 642 (see FIG. 2) of the expansion tank 64, and water is injected into the supplementary water tank 642 and the inside of the supplementary water tank 642. The automatic replenishment of makeup water when the water level drops is performed based on detection signals from the high water level switch 644 (see FIG. 2) and the low water level switch 645. The heating inlet pipe 65 is provided with a heating circulation pump 67 that circulates the hot water in the auxiliary water tank 642 through the heating circulation passage 57 and the like. It is arrange | positioned so that it may pass along the below-mentioned reheating heat exchanger 81 in the middle.
[0029]
An upstream end of the low temperature heating pipe 69 is branched and connected to an intermediate position of the heating inlet pipe 65, and a plurality (six in the illustrated example) of the thermal valves 721 and 722 are connected to the downstream end of the low temperature heating pipe 69. .. (See FIG. 2) is connected to a 6P header 72. As shown in FIG. 2, the upstream ends of the circulation pipes directed to the low temperature terminal radiators 11, 12... Outside the heat source unit 20 are individually connected to the thermal valves 721, 722. Low-temperature water (for example, 60 ° C.) from the low-temperature heating pipe 69 is branched in parallel to the terminal radiators 11, 12. Each of the low-temperature terminal radiators 11, 12,... Is composed of a floor heating radiation panel or a radiation tube installed in each room of the building.
[0030]
The upstream end of the high-temperature heating pipe 70 is branched and connected to the heating hot water pipe 66 at an intermediate position between the main heat exchanger 53 and the reheating heat exchanger 81, and downstream of the high-temperature heating pipe 70. Is provided with a downstream connection end 701. The downstream connection end 701 includes an upstream end side of the circulation pipe 14 for supplying high-temperature water (for example, 80 ° C.) to one or more (one example is shown in FIG. 2) high-temperature terminal radiator 13. Connected. The high-temperature terminal radiator 13 is constituted by, for example, a bathroom dryer or an indoor heater.
[0031]
The upstream end of the heating bypass pipe 75 is branched from the high temperature heating pipe 70 in front of the downstream connection end 701, and the downstream end of the heating bypass pipe 75 is connected to the heating return pipe 71 in front of the expansion tank 64. Connected to join. The downstream connection ends 711 of the heating return pipe 71 are connected to the downstream ends of the circulation pipes passing through the low-temperature and high-temperature terminal radiators 11, 12, and 13.
[0032]
Returning to FIG. 1, reference numeral 73 in FIG. 1 is a forward thermistor for detecting the temperature of outgoing hot water from the main heat exchanger 53, and reference numeral 74 is a return thermistor 74 for detecting the temperature of the return hot water. . Further, reference numeral 76 denotes a bath thermal valve 76. When the bath thermal valve 76 is closed, the hot water in the heating outlet pipe 66 flows only into the high-temperature heating pipe 70.
[0033]
(Turning circuit 23)
The reheating circuit 23 includes the reheating heat exchanger 81, a recirculation circulation passage 82 that passes through the heat exchanger 81, a recirculation circulation pump 83 that circulates hot water through the circulation passage 82, A hot water supply pipe 84 that branches off from the hot water supply hot water supply pipe 38 and pours hot water into the circulation channel 82 is provided.
[0034]
The recirculation circulation channel 82 includes a bath return pipe 85 extending from a bathtub (not shown) to the reheating heat exchanger 81 and a bath return pipe 86 extending from the reheating heat exchanger 81 to the bathtub. Has been. The bath return pipe 85 is provided with the circulation pump 83 and connected to the downstream end of the pouring pipe 84. The pouring pipe 84 is provided with a hot water amount sensor 87 for detecting the flow rate of the pouring pipe 84 and an electromagnetic on-off valve 88. In addition, the bath return pipe 85 is provided with a pressure sensor 89 for detecting the water level in the bathtub.
[0035]
(Controller 24)
The controller 24 controls the operation of each of the heat exchange circuits 21, 22, 23 in response to various operation commands based on the input operation of the user or the test run operator from the remote controller 240 constituting the notification means. And a memory. The controller 24 includes portions for controlling normal operation such as hot water supply control means, bath reheating control means and heating control means corresponding to the circuits 21, 22, and 23, and dilution control means for exhaust gas drain. Yes.
[0036]
Based on the above configuration, each embodiment for performing dilution treatment of exhaust gas drain is configured as follows.
<First Embodiment>
In the first embodiment, as shown in FIG. 2, the interior of the expansion tank 64 is partitioned into a water replenishing tank 642 and a drain treatment tank 643 by a partition wall 641. On the other hand, the exhaust gas drain introduced through the drain introduction pipe 591 by the drain treatment tank 643 is diluted.
[0037]
A water replenishing valve 681 constituted by an electromagnetic on-off valve is interposed in a water refilling pipe 68 for replenishing makeup water to the water replenishing tank 642, and water replenishment to the water replenishing tank 642 is performed by opening / closing control by the controller 24 of the water replenishing valve 681. It has come to be. Normally, when the water level as the circulating fluid in the replenishing tank 642 is lowered to a predetermined low water level, the low water level is detected by the low water level switch 645, and the controller 24 which receives the output of this detection signal causes the above-mentioned water refill valve. 681 is opened and rehydration is started. When the high water level switch 644 detects that the water level has reached a predetermined high water level, the controller 24 that has received the output of the detection signal closes the water replenishing valve 681 and stops water replenishment. . Thereby, the replenishing tank 642 is always maintained in a state where water is stored up to the high water level. Note that any type of high water level switch 644 and low water level switch 645 may be used, but generally an electrode type or float switch type may be employed.
[0038]
On the other hand, an upstream end of a drain pipe 593 for draining the treated water after dilution is communicated with the bottom surface of the drain treatment tank 643, and a drain valve 592 constituted by an electromagnetic on-off valve interposed in the drain pipe 593 is provided. By being opened, the treated water in the drain treatment tank 643 is drained.
[0039]
Next, the dilution process control will be described based on the flowchart of FIG. The following employs a batch dilution process. First, it is determined whether or not the burner 54 has started combustion by checking whether or not the combustion operation is being performed (step S1). When combustion is started, a first timer (not shown) built in the controller 24 is started to integrate the combustion time. During this time, the exhaust gas drain generated in the auxiliary heat exchanger 58 is collected in the drain receiving portion 59 and then led to the drain treatment tank 643 through the drain introduction pipe 591. And the drain amount in the drain processing tank 643 increases corresponding to progress of combustion time.
[0040]
Next, when the integrated combustion time value reaches the set integrated combustion time value T1, the supplementary water valve 681 is opened (steps S2 and S3). As the set cumulative combustion time value T1, the relationship between the combustion elapsed time and the amount of exhaust gas drain (drain amount) generated within the combustion elapsed time when combustion is continued with the average combustion capacity of the burner 54 is previously set. It may be determined by a test or the like, and a combustion elapsed time value required until a predetermined drain amount that is predetermined as a dilution target in one batch process is obtained from the above relationship.
[0041]
A second timer (not shown) built in the controller 24 is started in synchronization with the opening operation of the water refill valve 681 to accumulate the elapsed time (valve opening elapsed time) in the open state of the water refill valve 681. Thereby, replenishment of an amount of make-up water proportional to the valve opening elapsed time is continuously performed on the refill water tank 642.
[0042]
When the valve opening elapsed time value reaches the set valve opening elapsed time value T2, the refill valve 681 is closed (steps S4 and S5), and the drain valve 592 is opened to open the drain treatment tank 643. Drain all the treated water after being diluted to a predetermined dilution. Thereby, one cycle of batch processing is completed. As the set valve opening elapsed time value T2, the amount of water to be supplied to the replenishing tank 642 is proportional to the valve opening elapsed time, and therefore, it is necessary to increase the water level from the high water level to the upper edge position of the partition wall 642 in the refilling tank 642. An elapsed time value required for the supplementary water amount to reach the total water amount of the water level rising water amount and the overflow water amount necessary for making the exhaust gas drain of the set drain amount a predetermined dilution is set.
[0043]
Finally, the first and second timers are reset, and the processes from step S1 to step S6 are repeated as long as the combustion operation of the burner 54 continues.
[0044]
Second Embodiment
FIG. 4 shows the expansion tank 64 of the second embodiment. In addition, about the same component as 1st Embodiment, the same code | symbol as 1st Embodiment is attached | subjected and the detailed description is abbreviate | omitted.
[0045]
In the second embodiment, a water level electrode 647 serving as a drain amount detecting means is disposed in the drain treatment tank 643, and the water level (when the exhaust gas drain having the set drain amount is stored by the water level electrode 647 ( The set water level) is detected, and the detection signal is output to the controller 24 as the control timing for starting the refilling.
[0046]
The dilution control in the second embodiment employs a batch type dilution process as in the first embodiment. First, as shown in FIG. 5, it is determined whether or not the burner 54 has started combustion by checking whether or not the combustion operation is in progress (step S11). When the combustion is started, when the detection signal of the set water level is output after the detection signal is output from the water level electrode 647, the supplementary water valve 681 is opened (steps S12 and S13). While waiting for the output of the set water level detection signal, the exhaust gas drain generated in the auxiliary heat exchanger 58 is collected in the drain receiving portion 59 and then guided to the drain treatment tank 643 through the drain introduction pipe 591. When the drain amount in the drain treatment tank 643 reaches the set drain amount corresponding to the set water level, the replenishing valve 681 is opened to start refilling.
[0047]
In synchronization with the opening operation of the refill valve 681, a timer (not shown) built in the controller 24 is started to integrate the valve opening elapsed time of the refill valve 681. Thereafter, the same processes (steps S14 to S16) as steps S4 to S6 of the first embodiment are performed. As a result, the amount of makeup water necessary to dilute the exhaust gas drain of the set drain amount to a predetermined dilution amount overflows into the drain treatment tank 643, and the treated water after being diluted to the predetermined dilution amount is open. All the water is drained through the drain valve 592 and the drain pipe 593, and the batch processing of one cycle is completed.
[0048]
Then, the first and second timers are reset, and the processes from step S11 to step S16 are repeated as long as the combustion operation of the burner 54 continues.
[0049]
A pressure sensor indicated by 648 in FIG. 4 may be used as the drain amount detection means. In the case of this pressure sensor 648, the drain amount of the exhaust gas drain that accumulates sequentially in the drain treatment tank 643 is detected as the water pressure value. For this reason, compared with the case where the water level electrode 647 is used, it becomes possible to change and set the set drain amount of the exhaust gas drain for performing batch processing once with respect to the controller 24. Appropriate change settings can be made according to the degree of exhaust gas drain generation that causes slight fluctuations in accordance with fluctuations in the outside air temperature.
[0050]
<Third Embodiment>
FIG. 6 shows an expansion tank 64 of the third embodiment. In addition, about the same component as 1st Embodiment, the same code | symbol as 1st Embodiment is attached | subjected and the detailed description is abbreviate | omitted.
[0051]
In the third embodiment, the upstream end of the drain pipe 593a for draining the treated water in the drain treatment tank 643 is opened at a predetermined intermediate water level unlike the first and second embodiments. So connected. The replenishing valve interposed in the replenishing pipe 68 is constituted by an electromagnetic proportional valve, and the valve opening, that is, the replenishing water flow rate of the replenishing water is controlled by the controller 24.
[0052]
Unlike the first and second embodiments, the dilution control in the third embodiment employs a continuous dilution process. First, when the burner 54 starts combustion, the degree of the combustion capacity is seen, and the exhaust gas drain flow rate generated per unit time corresponding to the combustion capacity is fetched from the relation table set in advance. Next, a target replenishment flow rate per unit time necessary for diluting the exhaust gas drain at the exhaust gas drain flow rate to a predetermined dilution is obtained by calculation.
[0053]
First, water is replenished at the maximum flow rate with the valve opening of the water refill valve 681a being maximized until the water level in the water reserving tank 642 rises from the high water level to the upper edge position of the partition wall 642. Next, the valve opening is changed to the valve opening corresponding to the target water refill flow rate, and the changed valve opening is maintained. Thereby, the replenishing water of the target replenishing flow rate overflows the partition wall 641 and is continuously replenished to the drain treatment tank 643. Thereafter, as long as the combustion operation of the burner 54 is continued and the combustion capacity is not changed, the replenishing water having the target replenishing flow rate is continuously supplied to the drain treatment tank 643 due to overflow. Then, if the water level of the exhaust gas drain in the drain treatment water tank 643 rises to the opening position of the drain pipe 593a, the treated water after the dilution process is continuously drained through the drain pipe 593a.
[0054]
When the combustion capacity is changed during the combustion operation of the burner 54, the target water refill flow rate is changed based on the changed combustion capacity, and the valve opening degree of the water refill valve 681a is changed to the target water refill flow rate after the change. It may be changed corresponding to the above, and water replenishment may be performed continuously.
[0055]
<Other embodiments>
In addition, this invention is not limited to the said 1st-3rd embodiment, Other various embodiments are included. That is, in the first to third embodiments, the auxiliary heat exchanger 58 as the latent heat recovery means is provided only in the heating circuit 22, but not limited to this, the auxiliary heat exchanger 58 is also provided in the casing 32 of the hot water supply circuit 21. It may be. In this case, the exhaust gas drain from both the heating circuit 22 and the hot water supply circuit 21 may be guided to the expansion tank 64 to perform the dilution process.
[0056]
In the said 1st-3rd embodiment, although each heat exchanger of the heating circuit 22 and the hot water supply circuit 21 is comprised by 1 can 1 circuit type, it is not restricted to this, The said heating circuit 22 and the hot water supply circuit 21 are 1 Heating may be performed by a can two-circuit type heat exchanger, and the above-described latent heat recovery means may be provided in addition to the heat exchanger to dilute the exhaust gas drain from both circuits 21 and 22.
[0057]
In the stage before the neutralizing agent M (see FIGS. 2, 4, and 6) is set on the bottom of the drain treatment tank 643 in the first to third embodiments, and the dilution process is performed with supplementary water. The neutralization treatment may be performed preliminarily by contacting with exhaust gas drain.
[0058]
In the first or second embodiment, the amount of water to be replenished from the replenishment pipe 68 to the drain treatment tank 643 is determined based on the valve opening elapsed time. A means (flow rate sensor) may be provided to control the replenishment amount directly based on the detected flow rate.
[0059]
In the first to third embodiments, water is circulated in the heating circuit. However, the present invention is not limited to this, and an antifreeze liquid may be used as the circulating liquid. Even in this case, since the antifreeze liquid is stored in the downward direction and the makeup water is stored in the upper direction based on the difference in specific gravity, the dilution treatment of the exhaust gas drain according to the present invention can be performed reliably. . In this case, strictly speaking, although the antifreeze is slightly diluted with make-up water, both are not forcibly stirred, so the degree of dilution is the antifreeze used as the circulating fluid. Can be suppressed to the extent that there is no problem. In addition, in order to prevent as much as possible the stirring action during the replenishment of the makeup water, the supplementary water from the supplemental water pipe 68 is not directly dropped into the supplementary water tank 642 but directly, instead of being dropped directly. You can do it. For example, it may be dropped in a dispersed state after being once applied to a buffer plate or the like, or may be gradually dropped from a large number of small holes like rain dew.
[0060]
Further, the latent heat recovery means may be configured by means other than the auxiliary heat exchanger 58 as in the first to third embodiments.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall schematic diagram showing a latent heat recovery heat source machine to which an embodiment of the present invention is applied.
FIG. 2 is an enlarged schematic view showing the first embodiment.
FIG. 3 is a flowchart showing dilution control of the first embodiment.
FIG. 4 is a view corresponding to FIG. 2 showing a second embodiment.
FIG. 5 is a flowchart showing dilution control of the second embodiment.
FIG. 6 is a view corresponding to FIG. 2 showing a third embodiment.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a configuration conceived for extracting a problem.
[Explanation of symbols]
22 Heating circuit (circulation heating circuit, heat exchange circuit)
24 controller (dilution control means)
53 Main heat exchanger (heat exchanger)
58 Sub heat exchanger (latent heat recovery means)
64 Expansion tank
67 Circulation pump
68 Refill pipe
641 partition wall
642 Water tank
643 Drain treatment tank
647 Water level electrode (Drain amount detection means)
648 Pressure sensor (Drain amount detection means)
M neutralizer

Claims (4)

膨張タンクと、燃焼熱により加熱される熱交換器とを備えた熱交換回路に対し、燃焼排ガスの潜熱を熱交換のために回収する潜熱回収手段が付設されている潜熱回収式熱源機のドレン処理装置であって、
上記潜熱回収手段において発生する排ガスドレンが導かれその導かれた排ガスドレンの処理を行うドレン処理槽を備え、
上記膨張タンクには補給水を補水する補水管が接続される一方、この膨張タンクと上記ドレン処理槽とは上記膨張タンクへの補水によりオーバーフローする上記補給水が上記ドレン処理槽に供給されるように接続され、
上記ドレン処理槽は上記オーバーフロー分の補給水の供給を受けて上記ドレン処理槽内の排ガスドレンを希釈するように構成されており、
上記膨張タンクは、その内部が循環液に対する補水を行う補水槽と、ドレン処理槽とに仕切り壁により仕切られ、
上記補水槽に補水される補給水が上記仕切り壁をオーバーフローすることにより上記ドレン処理槽に供給されるように構成されている、
ことを特徴とする潜熱回収式熱源機の排ガスドレン処理装置。
Drain of a latent heat recovery type heat source apparatus provided with latent heat recovery means for recovering latent heat of combustion exhaust gas for heat exchange with respect to a heat exchange circuit having an expansion tank and a heat exchanger heated by combustion heat A processing device comprising:
The exhaust gas drain generated in the latent heat recovery means is led and a drain treatment tank for treating the led exhaust gas drain is provided,
The expansion tank is connected to a replenishment pipe for replenishing makeup water, and the expansion tank and the drain treatment tank are supplied with the makeup water overflowed by the supplementary water to the expansion tank. Connected to
The drain treatment tank is configured to dilute the exhaust gas drain in the drain treatment tank in response to the supply of makeup water for the overflow,
The expansion tank is partitioned by a partition wall between a water replenishing tank for replenishing the circulating fluid and a drain treatment tank,
Makeup water is rehydration in the auxiliary water tank has been configured to be supplied to the drain treatment tank by overflowing the partition wall,
Exhaust Gasudoren processing apparatus of the latent heat recovery type heat source machine, characterized in that.
請求項1に記載の潜熱回収式熱源機の排ガスドレン処理装置であって、
ドレン処理槽に導かれた排ガスドレンのドレン量を検出するドレン量検出手段と、
このドレン量検出手段により設定ドレン量が検出されたとき上記ドレン処理槽に対し所定の希釈度になる量のオーバーフロー水を供給するよう補水管による補水作動を制御する希釈制御手段と
を備えている、潜熱回収式熱源機の排ガスドレン処理装置。
An exhaust gas drain treatment apparatus for a latent heat recovery type heat source machine according to claim 1 ,
Drain amount detecting means for detecting the drain amount of the exhaust gas drain led to the drain treatment tank;
And a dilution control means for controlling a water replenishment operation by the water refilling pipe so as to supply an amount of overflow water having a predetermined dilution degree to the drain treatment tank when a set drain amount is detected by the drain amount detection means. An exhaust gas drain treatment device for a latent heat recovery type heat source machine.
請求項1に記載の潜熱回収式熱源機の排ガスドレン処理装置であって、
燃焼量を検出する燃焼量検出手段と、
この燃焼量検出手段により出力される検出燃焼量の積算値が設定積算燃焼量に到達したときドレン処理槽に対し予め求めた積算燃焼量と排ガスドレン発生量との関係に基づき所定の希釈度になる量のオーバーフロー水を供給するよう補水管による補水作動を制御する希釈制御手段と
を備えている、潜熱回収式熱源機の排ガスドレン処理装置。
An exhaust gas drain treatment apparatus for a latent heat recovery type heat source machine according to claim 1 ,
A combustion amount detection means for detecting the combustion amount;
When the integrated value of the detected combustion amount output by the combustion amount detecting means reaches the set integrated combustion amount, a predetermined dilution degree is obtained based on the relationship between the integrated combustion amount obtained in advance for the drain treatment tank and the exhaust gas drain generation amount. An exhaust gas drain treatment apparatus for a latent heat recovery type heat source device, comprising dilution control means for controlling a replenishment operation by a replenishment pipe so as to supply a certain amount of overflow water.
請求項1〜請求項のいずれかに記載の潜熱回収式熱源機の排ガスドレン処理装置であって、
ドレン処理槽には排ガスドレンを中和する中和剤が排ガスドレンと接触するように配設されている、潜熱回収式熱源機の排ガスドレン処理装置。
An exhaust gas drain treatment apparatus for a latent heat recovery type heat source machine according to any one of claims 1 to 3 ,
An exhaust gas drain treatment apparatus for a latent heat recovery type heat source device, wherein a neutralizing agent for neutralizing exhaust gas drain is disposed in the drain treatment tank so as to come into contact with the exhaust gas drain.
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