JPS58168839A - 湯沸器 - Google Patents

湯沸器

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JPS58168839A
JPS58168839A JP57049154A JP4915482A JPS58168839A JP S58168839 A JPS58168839 A JP S58168839A JP 57049154 A JP57049154 A JP 57049154A JP 4915482 A JP4915482 A JP 4915482A JP S58168839 A JPS58168839 A JP S58168839A
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water
drain
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water heater
exhaust
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Masanori Enomoto
榎本 正徳
Haruo Kawasaki
治雄 川崎
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GASUTAA KK
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H8/00Fluid heaters characterised by means for extracting latent heat from flue gases by means of condensation
    • F24H8/006Means for removing condensate from the heater
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)
  • Details Of Fluid Heaters (AREA)

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、排熱回収型熱交換@會付加することによって
、そこで発生する酸性度が高く、かつ鉛や銅の有害物質
を含むドレンの排水処理装置を備えた省エネルギータイ
プの湯沸器に関するもので、排熱回収製熱交換器の付加
に伴なう派生的問題点を効果的に解決し、安全で公害防
止を考慮し九湯沸器を実用化させることを目的とするも
のである。
省エネルギー化が叫ばれる今日、排熱回収製熱交換器を
付加して、その熱交換器の伝熱面の表面温度を燃焼廃ガ
スの露点温度よシも低くなるようにして、伝熱面の表面
に燃焼ガス中の水蒸気を凝縮させ、その水蒸気のもつ潜
熱’e*接伝熱伝熱面収させて熱効率の向上を図シ、燃
料の消費量を節減させるようにした省エネルギータイプ
の湯沸器が最近考えられている。
しかしながら、この種の湯沸器では燃焼時において、排
熱回収型熱交換器のところで多量のドレンが発生し、し
かもこのドレンに燃焼廃ガス中の硫黄化合物(以下Bo
xという)や窒素酸化物(以下NOxという)など腐食
性ガスが溶解して水素イオン濃度がpHで2〜4程度の
硫酸および硝酸を含む酸性の希釈水溶液となシ、これを
そのまま器外へ排出すると排出水路や建築構造物、特に
コンクリートなどを腐食させる。
また、通常熱交換器には熱交換器材料として熱伝導率が
良好で加工性に富む銅素地が用いられ、防食のために銅
素地表面に鉛を生成分とし、若干の錫を含む溶融合金め
っきが施されているが、硫酸や硝酸が熱交換器材料であ
る銅素地や、銅素地の表面に施した浴融合金めつきを侵
食させて、2Cu+2H2SOq+02−+ 2CuS
O+4+2H203Cu+8HN05−+3Cu(NO
5)2+2NO+4H203Pb+8HNO5→3Pb
 (NO5)2+2NO+4H20と反応し、硫酸銅、
硝酸鋼および硝酸鉛をドレン中#IC溶解させる。
ところで、公共用水域に排水される工場排水については
、「排水基準を定める総理府令」の第一条および別表第
一、別表第二によって排水基準の許容限度が後述する表
1のとおシ規制されているが、前述のような家庭用の省
エネルギータイプの湯沸器にあっては、この排水基準の
規制対象外になっているものの、集合住宅などに数多く
設置されるようになって、前述の酸性駁が高く、かつ鉛
や銅の有害物質を含むドレンを大量に公共用水域に排出
されると、一つの公害問題に波及しかねない。
なお、酸性度の高いドレンを水質改善させるための中和
装置全付設した湯沸器が、特開昭56−168054号
および特開昭56−168055号の各公報で開示され
ているが、これら各公報で開示された湯沸器は、排熱回
収型熱交換器などで発生するドレンを前出の表1に示す
排水基準の許容限[において、(1)項の水素イオンl
lfの許容限度が仲)で示すような海域に排出されるP
H5,0以上9.0以下程度に水質改善させるだけにす
ぎず、(2)、(3)項に示す鉛や銅の有害物質の除去
につしては何ら対策がとられてiない。
本発明は、かかる実情V−鑑み、排熱回収製熱交換器の
ところで発生する酸性度が高く、かつ鉛や銅の有害物質
を含むドレンを確実に回収させ、さらに排水処理装置に
て前出の表IK示す排水基準の許容限[1満足するよう
に排水処理させたのち器外へ排出させるようにした、極
めて安全で公害防止を考慮した省エネルギータイプの湯
沸器を実用化させようとするものである。
次に、本発明の実施の態様を添付図面に基づいて詳述す
ると、第1図に示すように、上部にガスガバナー、マニ
ホールド、バーナ勢の要素部品で形成される燃焼部1、
下部に水熱交換器2を配設して、内部を燃焼室3とした
内胴4を前記燃焼部1を包含する外胴5にて密閉状に囲
んで前記内胴4との間にそれをとシ囲む送気路6t−形
成すると共に、前記燃焼1[3と送気路6とを前記内胴
4の上部で連通させ、前配送気路6の下部に送風機7を
配設し、前記水熱交換器2の下部に前記内胴4を下方へ
延長して排気室8を形成し、該排気ga内に前記水熱交
換器2と連通する排熱回収型熱交換器9を配設し、さら
に前記排気室8の下部にドレン受s10&を有する排気
筒10が気密状に取着されている。11は前記ドレン受
部10 a K接続された排出路12の途中に介装され
九排水処理装置である。
前記排水処理装置11は、第2図に示すように、器匣1
3は陽極15と陰極16が装着された電極セル14と、
濾紙17が装着された濾過g 18 K区画され、前記
陽極15と陰極16の両電極間には直流電源19が配線
されている。20mは前記濾紙、17ヲ交換するために
6に過室18)上sVc設けた蓋、20bは陽極15の
交換および電極セル内の浮遊性沈澱物の除去のために電
極セル14の底部に設けた蓋である。
なお、前記水熱交換器2および排熱回収温熱交換器9の
熱交換器材料としては、熱伝導率が良好で加工性に富む
銅で製作され、その銅素地表面には防食のため、鉛を主
成分とし、若干の錫を含む溶融合金めっきが施されてい
る。さらに、前記排気筒104Cは耐食性のある材料が
用いられたシ、耐食性コーティングが施されている。
また、21は前記水熱変換器2と排熱回収盤熱交換器9
t−接続する連通管、22は公知の水圧作動装置、流水
スイッチなどの制御装置(図示せず)を介装した給水管
で、前記排熱回収温熱交換器に接続されている。田は前
記水熱交換器2から導出された給湯管で、その下流は適
宜な場所圧配設された給湯栓に接続されている。24は
給停用のガス弁5を介装したガス供給管で、前記燃焼部
IK連通されている。
次に、上述の構成よシなる湯沸器の作用について説明す
る。
なお、湯沸器の作動原理および燃焼制御部の作用につい
ては、従来の先止め式瞬関湯沸器と何んら変らないので
、湯沸器の機構の説明は省略し、燃焼部1への給気作用
および燃焼廃ガスの排気作用と、水熱交換器2と排熱回
収温熱交換器9の吸熱作用と排熱回収温熱交換器9から
発生するドレンの回収ならびに排水処理の作用について
述べる。
先ず、制御装置(図示せず)の指令に基づき送風機7が
回転すると、吸引された空気は内胴4を冷却させなから
送気路6を上昇し、一部は燃焼部lへの一次空気、他は
同じく二次空気に供されてガスの燃焼に費消され、ガス
と共に燃焼ガスとなって燃焼室3内を下向強制通気燃焼
し、水熱交換器2の伝熱面を加熱したのち、燃焼廃ガス
となって排気室8を経て排気筒10に至るのであるが、
この排気室8を通過する際、排熱回収温熱交換器9の伝
熱面を加熱してから燃焼廃ガスは排気筒10の出口から
器外に排出される。
一方、給水管区から流入された水は排熱回収型熱交換器
9iC流入される。この排熱回収温熱交換器9では吸熱
管内を冷水が通るので、その伝熱面の表面温度は燃焼廃
ガスの露点温度よυも低くなシ、燃焼廃ガス中の水蒸気
をその伝熱面で凝縮させ、その水蒸気のもつ潜熱を回収
する。このとき、排熱回収温熱交換器9の伝熱面から多
量のドレンが発生し、このドレンに燃焼廃ガス中和含ま
れるSOx +NOxの腐食性ガスが溶解して、硫酸や
硝酸の希釈水溶液となりJ水素濃度がPH2〜4程度の
酸性度の高いドレンとなる。さらに、湯沸器を長期に亘
って使用していると、ドレン中に含まれる硫酸や硝酸が
排熱回収型熱交換器9の鋼素地の表面に施された鉛と錫
の溶融合金めっき中、銅素地そのものを侵食させ、ドレ
ン中に鉛や銅の有害物質が高濃度に含まれ、前出の表1
に示す排水基準の許容限度を越えることになる。このよ
うなドレンは排熱回収型熱交換器9の伝熱面から重力に
よる自然降下と、強制排気による下降風力が相まって排
気筒10に滴下し、ドレン受部10 mで受容しされた
のち、重力!排出路12を通って排水処理装置11へ送
られる。この排水処理装置11では、器匣13の入口か
ら入ったドレンは電池セル14内の陽極15と陰極16
の間隙を上昇するうちに、直流電源19が両電極間を通
電されることKよって生ずる電極反応によって、水素イ
オン濃rILをPH5,8以上8.6以下に水質改善す
ると共に、鉛や銅の有害物質を除去させたのち、溢水さ
せて濾過室18へ送出し、濾紙17で水酸化銅や水酸化
鉛などの浮遊性沈澱物を濾過させる。このように排水処
理装置11で酸性度が高く、かつ鉛や銅の有害物質を含
むドレンを前出の表1に示す排水基準の許容限gtt−
満足するように排水処理をしたのち、排出路12の出口
から器外へ排出させる。
次に排熱回収型熱交換器9で燃焼廃ガスのもつ通常は損
失となる潜熱を回収した水は、連通管21を経て水熱又
換器2に入る。この水熱交換器2では呼称出湯能力が出
せる定常燃焼状態において、その伝熱面の表面温度が燃
焼廃ガスの露点温度よシも高いので、燃焼廃ガス中の水
蒸気は凝縮されずに水蒸気のままで燃焼廃ガスと一緒に
前記排気筒10に流出される。従って、連通管21から
流入された水は水熱交換器2で従来の瞬間湯沸器と同様
に燃焼ガスのもつ熱量の70〜80チ位を吸収して、所
望の出湯能力を確保して給湯管羽へ流出されたのち、適
宜な場所へ給湯される。
なお、実施例では、水熱交換器2の下部に排熱回収型熱
交換器9を付加したものを示したが、本発明はこのよう
な実施例に制限されるものでなく、例えば排熱回収型熱
交換器9を除き、その吸熱量の減った分を補うため、水
熱交換器2の伝熱面積全増加して、水熱交換器2と排熱
回収屋熱交換器9を一体化してもよいことは言うまでも
なioまた、実施例では、内胴1は第1図に示すように
送風機7による強制空冷式で説明したが、これを従来の
瞬間湯沸器のような水管を巻回した水冷式にも適用でき
ることは言うまでもない。
以上述べたように、本発明は、排熱回収温熱交換器およ
びそこで発生するドレンの回収装置を備えた湯沸器にお
いて、前記ドレンの回収装置下流の排出路の途中に、酸
性ドレンをはy中性に水質改善すると共にそれによシ生
じた有害物質を除去する機能を備えた排水処理装置11
を付設したので、排熱回収型熱交換器9のところで発生
する酸性度が高く、かつ鉛や銅の有害物質を含むドレン
を排水処理装置11で前出の表1で示す排水基準の許容
限度を満足するように排水処理し九のち、排出路12か
ら器外へ排出させることができ、これKよシ排出水路や
コンクリートなどの建築構造物音腐食。
させるおそれをなくすことができ、さらに集合住宅など
にこの種の湯沸器が数多く設置されて大量に公共用水域
にドレンを排出しても、前述の「排水基準を定める総理
府令」を遵守できるので、極めて安全で公害防止を考慮
した雀エネルギータイプの湯沸器全実用化することがで
きる。
なお、第1図に示す実施例の場合には、前述の排水処理
する前の酸性度が高く、かつ鉛や銅の有害物質を含むド
レンは、重力による自然降下と強制通気による下向燃焼
の下降運動が相まってド1/ン排出作用を促すと共に、
排気筒10が燃焼部ガスの排出と、ドレン回収装置の働
!を兼ねるため、極めて構造が簡単で製作費が安価な湯
沸器が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の湯沸器の実施例の概要會示す縦断面正
面図、第2図は本発明の湯沸器に付設された排水処理装
置の実施例の概要を示す縦断正面図である。 l・・・燃焼部、2・・・水熱交換器、3・・・燃焼室
、4・・・内胴、5・・・外胴、6・・・送気路、7・
・・送風機、8′・・・排気室、9・・・排熱回収製熱
交換器、1o・・・排気筒、10 m・・・ドレン受部
、ll・・・排水処理装置、12・・・排出路、13・
・・器匣、14・・・電極セル、15・・・陽極、16
・・・陰極、17・・・濾紙、18・・・濾過室、19
・・・直流電源、2D*e20b・・・蓋体、21・・
・連通管、n・・・給水管、5・・・給湯管、冴・・・
ガス供給管、5・・・ガス弁。 特許 出 願人  株式会社ガ ス タ −代理人 弁
理士  秋  本  正  実手続補正書(自発) 昭和s7年6月18日 特許庁長官 若杉和夫殿 1、事件の表示 昭和 s7 年特願第≠り/J参号 2、発明の名称 湯 沸 器 3、補正をする者 移住との関係           特許出願人住所(
居所)神奈川県大和市深見台J丁II誉地氏名(名モj
・)  株式金社 ガ 1 ′ −4、代 埋入

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 排熱回収型熱交換器、およびそこで発生するドレンの回
    収装置を備えた湯沸器において、前記ドレンの回収装置
    下流の排出路途中に1酸性ドレンをはソ中性に水質改善
    すると共にそれによ〕生じた有害物質を除去する機能を
    備えた排水処理装置を付設したことを特徴とする湯沸器
JP57049154A 1982-03-29 1982-03-29 湯沸器 Granted JPS58168839A (ja)

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JP57049154A JPS58168839A (ja) 1982-03-29 1982-03-29 湯沸器

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JP57049154A JPS58168839A (ja) 1982-03-29 1982-03-29 湯沸器

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JPS6242222B2 JPS6242222B2 (ja) 1987-09-07

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59172945U (ja) * 1983-05-06 1984-11-19 株式会社ハ−マン 給湯器
JP2011252628A (ja) * 2010-05-31 2011-12-15 Noritz Corp 温水装置

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JPS56168055A (en) * 1980-05-28 1981-12-24 Osaka Gas Co Ltd Hot water supplier

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