JPS58122086A - 酸性結露水の中和処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、石油給湯機、ガス湯沸機等に於いて潜熱交換
を行う際に発生する酸性結露水の中和処理機構に関する
ものである。

近年、省エネルギーの観点よシ高効率な石油給湯機、ガ
ス湯沸機等の燃焼機器が必要とされ、燃焼排ガス中に含
まれる潜熱を回収する熱交換器を有した燃焼機器が開発
されてきた。しかしながら、この潜熱回収用熱交換器の
表面では、燃焼排ガス中の二酸化炭素や窒素酸化物等を
溶かしこんだ酸性結露水が発生し、この酸性結露水をそ
のまま排出した場合、配管の腐食やコンクリートを溶か
す等の問題が起こるだめ、化学的に中和する中和処理機
構が必要となってきた。

従来の中和処理機構は、単数又は複数の処理槽に塩基性
物質を設置し、順次に結露水を流して化学処理するもの
であシ、第１図に示す中和処理機構が使用されていた。

この中和処理機構は、ボディー１に円板状の塩基性物質
２を設置した処理槽３を複数個設けたものであシ、酸性
結露水は結露水入口４よシ流入し塩基性物質２と接触し
ながら順次下流側へ流れを形成し、中和処理された水は
結露水出口５よシ排出されていた。この中和処理機構に
おいて、処理槽３は複数個ずつ直列に傾斜させて並べら
れ、この列が数段である構成であった。このような処理
槽における第１の問題点は処理液の流れ方による中和能
力の変動の問題であった。すなわち従来の処理槽におい
ては、堰堤流出端に於いて酸性結露水の表面張力による
氷塊が発生し、この氷塊が表面張力と自重とのバランス
が崩れた時急速に次槽に流入するため、将棋倒し的流れ
が発生していた。そのため、定常的酸性結露水の流入に
対して間欠的流れを形成し、充分な反応時間を保ためま
ま′に流れることから、酸度の高いまま処理水出口部６
より排出される弊害があった。まだ、機構の取扱い時や
輸送時等に塩基性物質２が処理槽３から外れたりしない
ようにするため上壁８を設けであるため、酸性結露水が
正しく滴下されるべき次段の最初の処理槽に入らず、土
壁を伝って途中で滴下したシ、そのまま次々段まで土壁
を伝って流れてしまうため、所定の処理がされないまま
酸度の高い結露水が排出される弊害があった。第２の問
題点は塩基性物質２が、円板状であるために酸性結露水
と反応して溶解すると表面積が小さくなり、溶解するに
つれて中和能力が低下していた。しかも酸性結露水の酸
度が高い注入口側の塩基性物質の反応量が出口側の塩基
性物質の反応量よシ太となシ、注入口側の塩基性物質の
消耗が激しく、消滅するに至る。酸性結露水の処理には
その酸度と流量に応じて必要とされる処理段数Ｎおよび
滞留時間を必要とすることから、前段が消滅した分だけ
後段に余分な段数をあらかじめ準備して、その必要段数
を確保する必要が生じ、所定の処理量の処理を実現する
には必要とされる処理段数Ｎだけ余分の段数を準備する
必要があシ塩基性物質の量を必要以上に使用しなければ
ならぬ無駄があると共に、機構を必要以上に大きくする
欠点があった。又前述の反応において、酸性結露水の処
理が完了に必要とされる処理段数Ｎ以後の段においては
反応に寄与することなしに塩基性物質が溶出する無駄も
加わって無駄の太きいものであった。第３の問題点は従
来の中和処理機構を石油給湯機、ガス湯沸機等に取シ付
けて使用すると熱交換器の腐食生成物や空気中の塵埃等
の不溶性異物の混入によシ目詰シを起し中和能力が低下
し易いことであった。これは塩基性物質２が処理槽３と
線接触、ボディ１とは面接触しているためでありた。そ
のため、不溶性異物を混入した結露水は、塩基性物質２
と処理槽３およびボディ１の接触部にあたり、ここに不
溶性異物が堆積すると目詰まりをして流れなくなシ中和
能力が低下していた。

本発明はかかる従来の問題点を解決した酸性結露水の中
和処理機構を提供するものである。すなわち、本発明の
目的は、（１）酸性結露水が酸度の高いまま排出される
ことをなくシ、確実に塩基性物質と反応して常に中和処
理されて排出されること、（２）塩基性物質が酸性結露
水と反応して溶解し、表面積が小さくなることによる中
和能力の低下を少なくすること、（３）熱交換器の腐食
生成物や空気中の塵埃等の不溶性異物による流路の目詰
まシを起こしに〈＜シ、中和能力が低下しにくくするこ
と、である。

この目的を達成するために、本発明は、堰堤を有する処
理槽内に筒状塩基性物質を隙間を設けて配置し、酸性結
露水を上記塩基性物質の内管部へ導き、内管部から外管
部へと流して該塩基性物質と接触させたのち、処理槽の
堰堤より溢れて流出させるような酸性結露水の流れを形
成している。

この構成によって、酸性結露水は、筒状塩基性物質の内
管部および外管部、底面部と接触して反応し常に中和処
理されて排出させる。一方、゛筒状塩基性物質の内管部
および外管部は酸性結露水と反応して溶解するが、内管
部は溶解するにつれて管内径は増大し、外管部は溶解す
るにつれて管外径は減少するため酸性結露水との接触面
積の変化が少なく、塩基性物質の溶解による中和能力の
低下が少ない。また、熱交換器の腐食生成物や空気中の
塵埃等の不溶性異物は、酸性結露水が筒状塩基性物質の
内管部より外管部へと流れるようにするために設けた処
理槽と筒状塩基性物質との隙間に堆積するため、隙間を
充分に確保することによシ流路の目詰まシは起こシにく
くなる。

以下、本発明の実施例を第２図、第３図、第４図を用い
て説明する。

処理槽７内に配置した筒状塩基性物質８の内管部９に酸
性結露水が導かれるように流れが形成されている。一方
、処理槽７と筒状塩基性物質８とに隙間を設けるために
、処理槽７の大きさを筒状塩基”性物質８の大きさより
も犬とし、かつ処理槽７の底部に設けた突起１ｏによ多
筒状塩基性物質８を処理槽７よシ浮いた状態にした。こ
れによシ、酸性結露水は筒状塩基性物質８の内管部ｅ＆
よシ外管部９ｂへと流れる。さらに、処理槽７には堰堤
１１が設けられ、堰堤１１の高さを筒状塩基性物質８の
底面部の高さより高くしたため、酸性結露水は筒状塩基
性物質８と接触したのち堰堤１１より溢れて流出する。

このような流れにより酸性結露水は筒状塩゛基性物質８
と接触して反応し、中和処理されズ排水される。

筒状塩基性物質８を設置した処理槽７はボディー１２に
３個設けられ、処理槽７の前流には沈殿槽１３が設けら
れている。入口１４よシ流入した酸性結露水は、沈殿槽
１３へ導かれ、熱交換器の腐食生成物や空気中の塵埃等
の不溶性異物を沈殿させる。沈殿槽より溢れた酸性結露
水は案内溝１６（第３図参照）を経由して自然落下し、
処理槽γ内に設置した筒状塩基性物質８の内管部９ａへ
滴下する。内管部９＆よシ処理槽７に流入した酸性結露
水は、堰堤１１の高さになるまで滞留し、筒状塩基性物
質８の内管部９ａよシ外管部９ｂへと疏、れを形成して
反応したのち、堰堤１１より溢れの内管部へ滴下する。

以下、この繰り返しによって酸性結露水は筒状塩基性物
質と接触して反応し、中和処理され出口１６よシ排出さ
れる。

沈殿槽１３と複数の処理槽は垂直方向に千鳥状並んでお
シ、その配置を、槽よシ溢れた酸性結露水が次の処理槽
内に配置した筒状塩基性物質の内管部に導かれるように
している。また、バイパス流路１７を設け、沈殿槽１３
と処理槽７との間の通路や処理槽間の通路が目詰まりし
た場合でも酸性結露水が流れるようにするため、互に連
通させその上部に排孔１８を設けた。排孔１８は出口１
ｅが目詰まシをした場合の通路である。

上記構成にすることによＬ（１，）酸性結露水は確実に
塩基性物質と接触し常に一定の酸性度の処理水を排出す
る。（２）筒状塩基性物質が溶解するとその管外径は減
少するが管内径゛は増加するため、酸性結露水との接触
面積の変化が少なく、中和能力の低下が少なくなるとと
もに余分な塩基性物質を準備する必要がなくなシ、中和
処理機構も小型になる。（３）筒状塩基性物質を突起に
ょシ処理槽よシ浮かした状態とし、かつ処理槽の大きさ
を筒状塩基性物質の大きさより大として両者の間に隙間
を設けて酸性結露水が筒状塩基性物質の内管部より外管
部へ流れるようにしているため、熱交換器の腐食生成物
や空気中の塵埃等の不溶性異物は処理槽の底に堆積し、
流路の目詰まシが起こシにくい。

なお、実施例では沈殿槽を設けて、不溶性異物による目
詰り防止を確実にしている。

一方、塩基性物質は、Ｍｇ、ム１等の金属やＮａ。

Ｋ、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｃａ　等の酸化物を炭酸塩、水酸化物
であり、これらは単一成分もしくは複数成分で用いられ
る。

本発明の効果を、Ｍｇを用いた中和処理機構で判定した
。

中和処理機構は、高さ１２３朋１幅３８朋２厚さ３２ｍ
１！のアクリル樹脂ケース（板厚３皿）の中に、処理槽
を１槽配置したものであシ、この丙に外径φ２０ｍｍ、
内径１２１ｍ、高さ９０７１１１．重さ３１１の筒状マ
グネシウム（Ｍ　ｇ　９８　％ｙム１３　％ｐ　Ｚ　ｎ
　１％９を配置した。筒状マグネシウムは、突起によシ
処理槽の底部よりｓｍｍの高さで浮いた状態にあり、処
理槽と筒状マグネシウムとの隙間が最大７朋となるよう
に両者の間に隙間を設けて長方体の処理槽に配置した。

堰堤は、筒状マグネシウムの底面部より２２順の高さに
ある。酸性結露水は、筒状マグネシウムの内管部よシ流
入し、内管部から外管部へと流れを形成してマグネシウ
ムと反応した後、堰堤より溢れ外部へ排出される。

この中和処理機構を、潜熱回収用熱交換器（表面にスズ
メッキを施したもの）を有するガス湯沸機に取付け、潜
熱回収用熱交換器の表面に発生する酸性結露水を導いて
中和処理を行なった。酸性結露水は、ｐＨ＝３．０．水
温３０’Ｃであり、６０ｍ１／ｈの流量で中和処理機構
へ流入していた。ガス湯沸機を屋外で連続した結果を第
６図に示す。

酸性結露水は長期間安定して中和処理され、酸度の高い
まま排出されることはなか毛だ。また、Ｍｇは３０００
時間経過すると２・３ｇ溶解していたが、その表面積は
目視による比較ではほとんど初期と同一であった。さら
に、熱交換器の腐食生成物や空気中の塵埃等の不溶性異
物が処理槽の底に堆積していだが、これらの不溶性異物
は流路の目詰まりを起こさなかった。

以上のように本発明の酸性結露水の中和処理機構によれ
ば次の効果が得られる。

（１）酸性結露水が、筒状塩基性物質の内管部より流入
して外管部へと流れて管状塩基性物質と反応したのち、
処理槽の堰堤より溢れて流出しているため、確実に塩基
性物質と反応して中和処理され、酸度の高いまま排出さ
れることがない。

？）筒状塩基性物質であるため、酸性結露水と反応して
溶解する表面積の減少割合が少ないので、中和能力の低
下が少ない。

（３）筒状塩基性物質と処理槽とに隙間を設け、酸性結
露水を筒状塩基性物質の内管部から外管部へと流してい
るため、熱交換器の腐食生成物や空気中の塵埃等の不溶
性異物による流

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の中和処理装置の正断面図、第２図は本発
明の一実施例における酸性結露水の中和処理装置を示す
正断面図、第３図は第２図の五−に線断面図、第４図は
第２図Ｂ−Ｂｌ線切欠斜視図、第５図は本発明の装置の
特性図である。 ７・・・・・・処理槽、８・・・・・・筒状塩基性物質
、９ａ・・・・・・内管部、９ｂ・・・・・・外管部、
１１・・・・・・堰堤。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第３図 第４図 第５図 殺通崎耶（ｈン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 筒状塩基性物質を堰堤を有する処理槽内に隙間を設けて
   配置し、酸性結露水を上記筒状塩基性物質の内管部から
   外管部へと流し堰堤から溢れて流出させる酸性結露水の
   中和処理装置。