JPS6097094A - 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】 産業上の利用分野 本発明は石油給湯機やガス湯沸器等において熱交換を行
う際に生じる酸性結露水の処理装置に関するものである
。

従来例の構成とその問題点 今年、省エネルギーの観点から高効率な石油給２　ペー
ジ 揚機やガス湯沸器等の燃焼機器が必要とされ、燃焼ガス
中に含まれる潜熱を回収する潜熱型熱交換器を設けた燃
焼機器が開発されてきた。

しかし、この潜熱型熱交換器の表面に生じた結露水に燃
焼ガス中の二酸化炭素や窒素酸化物が溶解して酸性結露
水となり、この酸性結露水をそのまま排出すると、配管
を腐食したり、コンクリートを溶かすなどの問題が生じ
るだめ、化学的に中和する中和処理装置が必要となって
きた。

従来この種の酸性結露水の中和処理装置は、第１図に示
す如く本体１内に円柱状の塩基性物質からなる中和剤２
を配置した処理槽３を複数個直列に傾斜して数段設けた
もので、酸性結露水は流入口４から処理槽３内へ流入し
、中和剤２と接触しながら順次下流側へと流れ、中和処
理されて流出口５から本体１外へ排出される。

このように構成された酸性結露水の中和処理装置の第１
の問題点は酸性結露水の流れ方による中和能力の変動で
ある。

即ち処理槽３の堰止め部において酸性結露水のａ　ペー
ジ 表面張力と自重とのバランスが崩れると、次の処理槽３
へ急速に流入するため、定常的な酸性結露水の流入に対
して間欠的な流動が生じ十分な反応′時間が得られぬま
まに流出されることから、酸性度の高い状態で流出口５
から排出されるという問題があった。

第２の問題点は石油給湯機やガス湯沸器等に取付けて使
用すると、潜熱型熱交換器の腐食主成物や空気中のごみ
等の不溶性異物の混入により目詰りをおこし、中和能力
が低下することである。これは円柱状の中和剤２が処理
槽３の底面と線接触、本体１の両側壁とは面接している
ため、酸性結露水に含まれる不溶性異物は中和剤２と本
体１側壁又は処理槽３の底面との接触部に堆積して目詰
りが生じ中和能力を低下させる要因となっていた。

第３の問題点は中和剤２を配設した処理槽３が接着材で
本体１に固定されているだめ、凍結や耐圧性に対して弱
いということである。そのため処理槽３内に所定量の酸
性結露水が流入すると、本体１と処理槽３との接着部か
ら水漏れしたり、結特開昭ＧＯ−９７０９４（２） 露水が凍結すると、本体１と処理槽３とが剥離して水漏
れするという問題があった。

従来のこの種の酸性結露水の中和処理装置の別な例を第
２図に示す。この中和処理装置は粒状の塩基性物質２を
筒状のケースに充填したものであり、入口４より流入し
た酸性結露水は粒状の塩基性物質と反応して中和され、
出口５より排出されていた。この中和処理装置は目詰り
をおとすという問題があり、中和能力の低下をしばしば
起こしていた。

発明の目的 本発明は上記の問題を解決し、中和性能に優れ目詰まり
や凍結に強い中和処理装置を提供するものである。

発明の構成 この目的を達成するだめに、本発明の中和処理槽の底部
との間に流通性を有する流体案内板で隙間を形成し、そ
の上方に塩基性物質を格納し、中和処理槽に流入する酸
性の水溶液が前記流体案内板の下方より塩基性物質を経
由してその上方より５ページ 溢れるよう水流路を形成した。この構成によって、酸性
の供給水は確実に中和され、しかもごみ等の不溶性異物
による目詰りや凍結などによる接着部からの水漏れが完
全に防止できる。

実施例の説明 以下、本発明の構成を実施例を用いて詳細に説明する。

第３図は燃焼排ガス中に含まれる潜熱を回収す潜熱型熱
交換器を設けた高効率ガス湯沸器に応用した概略図であ
る。同図に示すように、ガスバーナ６の上部に、その両
端を給水管７および給湯管８に連通接続させた状態でフ
ィンチューブ式の熱交換器９を配置し、この熱交換器９
の上部に、排熱によって給湯水を予熱する潜熱回収型の
フィンチューブ式熱交換器１０を設けるとともに、その
潜熱回収型熱交換器１０の下部に、そこで発生する酸性
結露水を受容する回収部１１と回収した酸性結露水を流
下排出する排出路１２を設け、かつ前記潜熱回収型熱交
換器１０の上部に吸排式の強制排気ファン１３を設けで
ある高効率湯沸器にお６　ページ いて、前記酸性結露水の排出路１２に酸性結露水を中和
する本発明の中和処理装置１４が組込まれている。中和
処理装置１４には塩基性物質を格納しており、その構成
を第４図と第５図に示す。同図において、 導入口１５より流入した酸性結露水は沈澱槽１６でゴミ
などを取り除き、中和処理槽１７の底部から流通性を有
する流体案内板１８で流れを均一化してから、前記流体
案内板１８上に格納された塩基性物質１９と反応する。

その際、酸性結露水は中和されて弱酸性になり中和剤の
上２０から溢れ出る。溢れ出た弱酸性の結露水はさらに
移動し、次の中和処理槽１７′の底部から流通性を有す
る流体案内板１８上に格納された塩基性物質１ｄと反応
し完全に中和され、出口２１より排出される。

なお、塩基性物質１９は中和処理槽１７底部の突起２２
に装着した流通性を有する流体案内板１８上に格納され
ている。２３は流通性を有する隔離体であり、塩基性物
質１９および中和処理槽７　ページ １７との間に隙間を設けている。

次に本発明の動作について説明する。

バーナ６の火炎から発生した燃焼熱は、銅もしくは銅合
金に耐食性の表面処理を行った熱交換器９．１０で給水
と熱交換される。給水管７より給水された水は、まず−
次熱交換器９のドラム部で熱交換され、つぎに燃焼排ガ
ス中に含まれる潜熱を回収する潜熱型熱交換器１０で熱
交換され、さらに−次熱交換器９のフィン部で熱交換さ
れて熱水になり、給湯配管８から出湯される。この場合
、燃焼排ガス中に含まれる潜熱を回収する潜熱型熱交換
器１０の表面には燃焼排ガス中の二酸化炭素や窒素酸化
物が溶解した酸性の結露水が発生する。

この酸性結露水は、回収部１１に集められ排出路１２に
設けられた本発明の中和処理槽１４の塩基性物質で中和
処理されて流出口１２から本体外へ排出される。

前記塩基性物質は、マグネシウムもしくはマグネシウム
合金、カルシウムもしくはカルシウム合金、塩基性耐火
物、塩基性鉱物、塩基性ガラス、特開昭ＧＯ−９７０９
４（３） ｐＨ調整能力を有する塩基性緩衝剤、アルカリ金属もし
くはアルカリ土類金属の水酸化物・炭酸塩・酸化物など
であり、これらは塊状、粒状又は粉体の固形物などを用
いる。流通性を有する流体案内板１８もしくは隔離体２
３は、プラスチックス、耐食性金属、化学繊維を用いる
。特に粒状又は粉体の固形物は化学繊維の内に充填する
と最適である。

また、本発明の中和処理装置の箱体２４はプラスチック
などを用いて製造し、アクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂、塩化
ビニール樹脂が最適である。これらプラスチック一体成
型体のなかに中和処理槽を複数個配列している。そのた
めに、中和処理槽１７は、箱体２４と一体成型した支切
板２５゜２５と案内板２６は箱体２４の両側壁に設けて
いる。なお、中和処理槽１７．１７を一体成型で複数個
配列した箱体２４の上には、排孔２７と導入口１５を有
する蓋体２８が取り付けられている。

まだ、２９はバイパス流路である。

上記構成の本中和処理装置の効果を各種試験を９　ペー
ジ 通して、その効果を確認した。

（１）中和性能試験 第４図に示す本発明の中和処理装置（９５Ｘ　’１９２
Ｘ４０ｒ１ｍ）と、第２に示す従来の中和処理装置（ｐ
／　２０　ｘ　８０　酊）に中和剤としてマグネシウム
（Ｍｇ９６％、ＡＩ　３％、Ｚｎ１％）の粒（４×４×
４ＷＭ）を約１４００個（１５０ｇ）充填して中和性能
を測定した。その結果を第１表に示す。

第１表の結果から、従来の方式では中和不充分であるが
、本発明の中和処理装置のように中和槽に流入した酸性
の水溶液を流通性を有する流体案内板の下位部分を経由
して中和剤の上から溢れさせる水流路を形成すると完全
に中和できることを確かめた。なお本発明の中和槽で中
和した水溶液１０　ページ はｐＨ６，４〜８．１であるので排出基準（ｐＨ５，１
〜８，９）を十分満足していることを確認した。

（２）中和性能試験〔２〕 第４図に示す本発明の中和処理槽（９５Ｘ１９２×４０
）に中和剤としてマグネシウム（Ｍｇ９６チ、Ａ１３％
、Ｚｎ　１％）の粒（４Ｘ４Ｘ４ｇｍ）を約１４００個
充填（１５（１）Ｌだ中和処理装置と、中和剤としてマ
グネシウム（Ｍｇ９６％、Ａ１３％、Ｚｎ１％）＋７）
板４Ｘ６０Ｘ４０ｇｍ）を９個（１５０ｇ）充填した中
和処理装置の中和性能を測定した。その結果を第２表に
示す。

第２表の結果から、中和剤としてマグネシウムの板では
中和不充分であるが、マグネシウムの粒では完全に中和
できた。

１１べＳツ （３凍結試験 第４図に示す本発明のアクリル樹脂製の一体成型中和処
理槽の枠体と従来の第１図に示す接着型′の中和処理槽
に水を入れ一１０°Ｃに冷却した結果、従来の接着型中
和処理槽は接着部にはく離が生じたが、本発明の一体成
型中和処理槽には異常がないことを確かめた。

（４）耐久試験 第４図に示す本発明の中和処理槽と第２図に示す従来の
中和処理槽を入口ｐ）（３，０の酸性水溶液を５０’Ｃ
１１６００屑ｌ／ｈの流量で耐久試験を行った。その結
果、従来の中和処理槽は約１１ケ月でスケールのため目
づまりを起して酸性の水溶液が流れなくなってしまった
。これに対して本発明の中和処理装置はスケール、ゴミ
などによる目づまりもなく現在約３年間酸性の水溶液を
中和ｌ−続けている。

発明の効果 以上のように、本発明の中和処理装置は、中和性能に優
れ、しかも目づまりや凍結の心配もないので非常に実用
的である。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図はそれぞれ従来の潜熱型熱交換の表面に
生じた酸性結露水を中和する中和槽の断面図、第３図は
ガスを熱源とする潜熱型熱交換器を有する高効率ガス湯
沸器に本発明の中和処理装置を応用した場合の構成図、
第４図は本発明における中和処理装置の−１−下方向断
面図、第５図は第４図の中和処理装置のＡ　−Ａ７線Ｉ
ｌ断面図である。 １４・・・・・・中和処理装置、１７．１７・・・・・
・中和処； 特開昭ＧＯ−９７０９４（５） ■　５　図 ２

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）中和処理槽の底部との間に流通性を有する流体案
   内板で隙間を形成し、前記流体案内板の上方に塩基性物
   質を格納し、前記中和処理槽に流入する酸性の水溶液が
   前記流体案内板の下方より前記塩基性物質を経由してそ
   の上方より、溢れるよう水流路を形成してなる中和処理
   装置。
2. （２）塩基性物質として粒状又は粉体の固形中和物を用
   いた特許請求の範囲第１項記載の中和処理装置。