JPS5852929A - 湯沸器 - Google Patents
湯沸器Info
- Publication number
- JPS5852929A JPS5852929A JP56152773A JP15277381A JPS5852929A JP S5852929 A JPS5852929 A JP S5852929A JP 56152773 A JP56152773 A JP 56152773A JP 15277381 A JP15277381 A JP 15277381A JP S5852929 A JPS5852929 A JP S5852929A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat exchanger
- alkali
- auxiliary heat
- water
- condensed water
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/60—Simultaneously removing sulfur oxides and nitrogen oxides
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
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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。
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、ガスまたは石油を燃料とし排熱回収用の補助
熱交換器を有した湯沸器において、燃焼排ガス中の二酸
化窒素、二酸化イオウを吸収除去し、結露する酸性凝縮
水を中和する無機質耐熱塗料で補助熱交換器の表面を被
覆した高効率な湯沸器を提供するものである。
熱交換器を有した湯沸器において、燃焼排ガス中の二酸
化窒素、二酸化イオウを吸収除去し、結露する酸性凝縮
水を中和する無機質耐熱塗料で補助熱交換器の表面を被
覆した高効率な湯沸器を提供するものである。
従来、湯沸器は熱交換器を1個有するものが大部分であ
り、このため燃焼排ガスの充分な活用が行なえず熱交換
効率は80%が上限であった。そこで、熱交換効率の向
上を図るため、燃焼排ガス中の潜熱を回収する補助熱交
換器を新たに設け、上下2段の熱交換器を有する湯沸器
が開発されてきた。しかしながら、補助熱交換器には酸
性の凝縮水が結露しやすいため、その耐蝕性ならびに凝
縮水の処理が問題となっていた。すなわち、凝縮水は、
燃焼排ガス中の窒素酸化物等の酸性ガスを溶解して1)
H3〜4の酸性水となり、補助熱交換器を腐食するとい
った欠点があった。この欠点を解決するため、補助熱交
換器の母材金属にSn等の耐蝕性金属を溶融メッキを施
しだものが開発されてきた。また、凝縮水の処理は、凝
縮水を集めて湯沸器外へ排出するドレン排出管を設け、
Mq等の中和剤により凝縮水を中和して排出する方法が
実用化されてきた。
り、このため燃焼排ガスの充分な活用が行なえず熱交換
効率は80%が上限であった。そこで、熱交換効率の向
上を図るため、燃焼排ガス中の潜熱を回収する補助熱交
換器を新たに設け、上下2段の熱交換器を有する湯沸器
が開発されてきた。しかしながら、補助熱交換器には酸
性の凝縮水が結露しやすいため、その耐蝕性ならびに凝
縮水の処理が問題となっていた。すなわち、凝縮水は、
燃焼排ガス中の窒素酸化物等の酸性ガスを溶解して1)
H3〜4の酸性水となり、補助熱交換器を腐食するとい
った欠点があった。この欠点を解決するため、補助熱交
換器の母材金属にSn等の耐蝕性金属を溶融メッキを施
しだものが開発されてきた。また、凝縮水の処理は、凝
縮水を集めて湯沸器外へ排出するドレン排出管を設け、
Mq等の中和剤により凝縮水を中和して排出する方法が
実用化されてきた。
本発明は従来の耐蝕性金属の溶融メッキ、中和剤による
凝縮水の中和処理といった方法と異なり、補助熱交換器
の表面で、酸性凝縮水の原因となっている燃焼排ガス中
の窒素酸化物等の酸性ガスを吸収除去して燃焼排ガス中
の濃度を低減し、さらにアルカリ性の塗料の表面で酸性
凝縮水を中和して、補助熱交換器の腐食、凝縮水の中和
処理といった問題を解決した。すなわち、補助熱交換器
の母材金属の表面を、アルカリ金属シリケート、金属酸
化物系顔料から成り、さらにアルカリを添加した無機質
耐熱塗料で被覆した。
凝縮水の中和処理といった方法と異なり、補助熱交換器
の表面で、酸性凝縮水の原因となっている燃焼排ガス中
の窒素酸化物等の酸性ガスを吸収除去して燃焼排ガス中
の濃度を低減し、さらにアルカリ性の塗料の表面で酸性
凝縮水を中和して、補助熱交換器の腐食、凝縮水の中和
処理といった問題を解決した。すなわち、補助熱交換器
の母材金属の表面を、アルカリ金属シリケート、金属酸
化物系顔料から成り、さらにアルカリを添加した無機質
耐熱塗料で被覆した。
以下、本発明の実施例について詳細に説明する。
第1図は、本発明の一実施例ヤある湯沸器の断面図であ
る。図において、1は湯沸器本体、2はガスバーナ、3
は燃焼排ガス流路、4は補助熱交訂・、′ 換器、6は主熱交換器、6は給水管、7は給湯管、8は
補助熱交換器の基材、9は無機質耐熱塗料、10は凝縮
水受は器、11はドレン排出管、12はアルカリである
。湯沸器本体1は、ガスバーナ2、燃焼排ガスを排出す
る燃焼排ガス流路3に設けた補助熱交換器4ならびに主
熱交換器5、補助熱交換器4に給水する給水管6、主熱
交換器5がらの湯を給水する給湯管7、補助熱交換器4
に結露する凝縮水を受ける凝縮水受は器1o、凝縮水を
排出するドレン排出管11で構成される。
る。図において、1は湯沸器本体、2はガスバーナ、3
は燃焼排ガス流路、4は補助熱交訂・、′ 換器、6は主熱交換器、6は給水管、7は給湯管、8は
補助熱交換器の基材、9は無機質耐熱塗料、10は凝縮
水受は器、11はドレン排出管、12はアルカリである
。湯沸器本体1は、ガスバーナ2、燃焼排ガスを排出す
る燃焼排ガス流路3に設けた補助熱交換器4ならびに主
熱交換器5、補助熱交換器4に給水する給水管6、主熱
交換器5がらの湯を給水する給湯管7、補助熱交換器4
に結露する凝縮水を受ける凝縮水受は器1o、凝縮水を
排出するドレン排出管11で構成される。
その作用を説明すると、給水管6に給水が始まると同時
にガスバーナ2はパイロットバーナ(図示省略)により
点火される。その燃焼排ガスは主熱交換器S内の湯を加
熱し、さらに補助熱交換器4内の水を加熱したのち湯沸
器本体1の上部から煙突(図示省略)に排出される。水
は、先ず給水管6より補助熱交換器4にはいり、加熱さ
れたのち更に主熱交換器6にょシ加熱されて給湯管7が
ら排出される。ガスバーナ2で発生した燃焼熱は、主熱
交換器6において大部分が熱交換され、さらに補助熱交
換器4において燃焼排ガス中の潜熱が熱交換される。
にガスバーナ2はパイロットバーナ(図示省略)により
点火される。その燃焼排ガスは主熱交換器S内の湯を加
熱し、さらに補助熱交換器4内の水を加熱したのち湯沸
器本体1の上部から煙突(図示省略)に排出される。水
は、先ず給水管6より補助熱交換器4にはいり、加熱さ
れたのち更に主熱交換器6にょシ加熱されて給湯管7が
ら排出される。ガスバーナ2で発生した燃焼熱は、主熱
交換器6において大部分が熱交換され、さらに補助熱交
換器4において燃焼排ガス中の潜熱が熱交換される。
補助熱交換器4は、その基材8の表面を無機質耐熱塗料
9で被覆したものである。lた、無機質耐熱塗料9は、
アルカリ金属シリケート、金属酸化物系顔料からなり、
さらにアルカリ12を添加したものである。アルカリ1
2は、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属の水酸化
物、炭酸塩の群から選んだ1種以上であり、特に水酸カ
ルシウムは最適であった。
9で被覆したものである。lた、無機質耐熱塗料9は、
アルカリ金属シリケート、金属酸化物系顔料からなり、
さらにアルカリ12を添加したものである。アルカリ1
2は、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属の水酸化
物、炭酸塩の群から選んだ1種以上であり、特に水酸カ
ルシウムは最適であった。
無機質耐熱塗料9内のアルカリ12は、燃焼排ガス中の
N02もしくはS02を吸収除去し、燃焼排ガス中のN
o2. S02濃度を低減させる。アルカリ12として
水酸化カルシウムを用いた場合、NO2もしくはS02
との反応としては、4N○2 +2 Ca (OH)2
→Ca (NO5) 2 +Ca (N−02)2+
H202s02+2Ca(OH)、、−+20aS04
−%)120+H20が考えられる。これらの反応は、
無機質耐熱塗料e上のアルカリ12が存在する箇所で進
行するものと考えられる。これらの反応は、無機質耐熱
塗料9が多孔質であるほど進行しやすいので、無機質耐
熱塗料9は、アルカリ金属シリケート、金属酸化物系顔
料からなる塗料の硬化反応を利用して、多孔性表面を形
成したものである。すなわち、アルカリ金属シリケート
、金属酸化物系顔料から成り、さらにアルカリ12を添
加した無機質耐熱塗料9で被覆した補助熱交換器の基材
8の表面は、多孔質であるため、NO2もしくはS02
とアルカリ12との反応が速やかに行なわれる。これに
より、NO2もしくはS02 は無機質耐熱塗料9上に
吸収除去され、燃焼排ガス中のNo2.s02濃度は低
減する。
N02もしくはS02を吸収除去し、燃焼排ガス中のN
o2. S02濃度を低減させる。アルカリ12として
水酸化カルシウムを用いた場合、NO2もしくはS02
との反応としては、4N○2 +2 Ca (OH)2
→Ca (NO5) 2 +Ca (N−02)2+
H202s02+2Ca(OH)、、−+20aS04
−%)120+H20が考えられる。これらの反応は、
無機質耐熱塗料e上のアルカリ12が存在する箇所で進
行するものと考えられる。これらの反応は、無機質耐熱
塗料9が多孔質であるほど進行しやすいので、無機質耐
熱塗料9は、アルカリ金属シリケート、金属酸化物系顔
料からなる塗料の硬化反応を利用して、多孔性表面を形
成したものである。すなわち、アルカリ金属シリケート
、金属酸化物系顔料から成り、さらにアルカリ12を添
加した無機質耐熱塗料9で被覆した補助熱交換器の基材
8の表面は、多孔質であるため、NO2もしくはS02
とアルカリ12との反応が速やかに行なわれる。これに
より、NO2もしくはS02 は無機質耐熱塗料9上に
吸収除去され、燃焼排ガス中のNo2.s02濃度は低
減する。
また、無機質耐熱塗料9は、アルカリ性の塗料であるた
め、補助熱交換器4の表面に結露する酸性の凝縮水を中
和する作用があり、補助熱交換器4に結露した酸性凝縮
水はアルカリ性の無機質耐熱塗料9により中和させて中
性の水となる。そのため、補助熱交換器4の耐蝕性向上
がはがれるとともに、凝縮水の湯沸器本体1よりの排出
における中和処理が不用となり、凝縮水は凝縮水受は器
1oに集められ、ドレン排出管11より排出される。
め、補助熱交換器4の表面に結露する酸性の凝縮水を中
和する作用があり、補助熱交換器4に結露した酸性凝縮
水はアルカリ性の無機質耐熱塗料9により中和させて中
性の水となる。そのため、補助熱交換器4の耐蝕性向上
がはがれるとともに、凝縮水の湯沸器本体1よりの排出
における中和処理が不用となり、凝縮水は凝縮水受は器
1oに集められ、ドレン排出管11より排出される。
アルカリ金属シリケート、金属酸化物系顔料から成る塗
料として、四国化研工業■セラミタイトを用いて本発明
の効果を判定した。
料として、四国化研工業■セラミタイトを用いて本発明
の効果を判定した。
補助熱交換器の母材金属として、りん脱酸銅を用い、A
l2O5を表面に溶射したのち、四国化研工業■のセラ
ミタイトにアルカリを添加した無機質耐熱塗料で溶射層
のうえを被覆した。Al2O3の溶射は、母材金属をア
ルカリ脱脂したのちブラスト処理し、Al2O5をプラ
ズマ溶射する工程を経た。
l2O5を表面に溶射したのち、四国化研工業■のセラ
ミタイトにアルカリを添加した無機質耐熱塗料で溶射層
のうえを被覆した。Al2O3の溶射は、母材金属をア
ルカリ脱脂したのちブラスト処理し、Al2O5をプラ
ズマ溶射する工程を経た。
無機質耐熱塗料の被覆は、四国化研工業■のセラミタイ
トにアルカリを1o%添加し、ボールミルで60分間ミ
リングしたのち、へ4203層を表面に形成した補助熱
交換器を同塗料に浸漬し、16分の室内放置ののち3o
o℃で30分焼成する工程を得た。
トにアルカリを1o%添加し、ボールミルで60分間ミ
リングしたのち、へ4203層を表面に形成した補助熱
交換器を同塗料に浸漬し、16分の室内放置ののち3o
o℃で30分焼成する工程を得た。
本発明を実施した補助熱交換器を、第1図に示す構成の
湯沸器へ適用し、ドレン排出管より排出される凝縮水、
燃焼排ガス濃度を分析した。
湯沸器へ適用し、ドレン排出管より排出される凝縮水、
燃焼排ガス濃度を分析した。
湯沸器は、6600 kaa l / hの出力を有す
るものであり、13Aのガスを使用して燃焼させた。
るものであり、13Aのガスを使用して燃焼させた。
壕だ、比較のため、表面処理をしていない補助熱交換器
(母材金属はりん脱酸銅である)のSn浴融メッキを施
した補助熱交換についても同一湯沸器を用いて試験した
。
(母材金属はりん脱酸銅である)のSn浴融メッキを施
した補助熱交換についても同一湯沸器を用いて試験した
。
凝縮水および燃焼排ガスの分析は、燃焼排ガス中のO0
2濃度が6.0%の時におこない、その際に凝縮水は4
0℃の水温で20m1/ylinの流量でドレン排出管
より排出され、できた。
2濃度が6.0%の時におこない、その際に凝縮水は4
0℃の水温で20m1/ylinの流量でドレン排出管
より排出され、できた。
本発明の前記セラミタイトにアルカリを添加した無機質
耐熱塗料で被覆した補助熱交換器を適用した湯沸器の場
合、凝縮水は硝酸イオンをまったく含まない中性の水と
なり、燃焼排ガス中のNO2濃度も低減した。反面、表
面処理をしていないもの、Sn溶融メッキを施したもの
は、凝縮水は硝酸イオンを含んだ酸性の水であり、燃焼
排ガス中にNO2濃度が10〜llppm含まれていた
。
耐熱塗料で被覆した補助熱交換器を適用した湯沸器の場
合、凝縮水は硝酸イオンをまったく含まない中性の水と
なり、燃焼排ガス中のNO2濃度も低減した。反面、表
面処理をしていないもの、Sn溶融メッキを施したもの
は、凝縮水は硝酸イオンを含んだ酸性の水であり、燃焼
排ガス中にNO2濃度が10〜llppm含まれていた
。
(以下余白)
本発明により、燃焼排ガス中のNO2濃度が低減する理
由は、無機質耐熱塗料中のアルカリがNO2と反応とし
て吸収除去するためであり、凝縮水がであり酸性凝縮水
を中和しているためである、。
由は、無機質耐熱塗料中のアルカリがNO2と反応とし
て吸収除去するためであり、凝縮水がであり酸性凝縮水
を中和しているためである、。
また、アルカリとしてはCa (OH) 2が最適であ
り、燃焼排ガス中のNO2濃度を低減させ、凝縮水のP
Hを7,0に近づけている。Ca (OH) 2が最適
である理由は、Ca (O)() 2が水に不溶性であ
るため、無機質耐熱塗料上にCa (OH) 2が凝縮
水により溶解せずに残存していることと、NO2との反
応速度が速いためと考えられる。
り、燃焼排ガス中のNO2濃度を低減させ、凝縮水のP
Hを7,0に近づけている。Ca (OH) 2が最適
である理由は、Ca (O)() 2が水に不溶性であ
るため、無機質耐熱塗料上にCa (OH) 2が凝縮
水により溶解せずに残存していることと、NO2との反
応速度が速いためと考えられる。
アルカリの前記セラミタイトへの添加割合は1〜20w
t%であり、1wt%以下だと効果を発揮せず、20
w t%以上だと塗膜の性状が不安定となり、ピンホー
ルや剥離等の塗膜欠陥を生じた。
t%であり、1wt%以下だと効果を発揮せず、20
w t%以上だと塗膜の性状が不安定となり、ピンホー
ルや剥離等の塗膜欠陥を生じた。
被覆面の膜厚は10〜350μmであり、10μm以下
だと多孔質な被覆面にならないため効果を発・揮せず、
寿命の面においても好ましくない。
だと多孔質な被覆面にならないため効果を発・揮せず、
寿命の面においても好ましくない。
また、360μm以上だと被覆面のタレの問題より塗膜
欠陥を生じた。
欠陥を生じた。
第1図は、本発明の一実施例である湯沸器の断面図、第
2図は同妥部の拡大断面図である。 1・・・・・湯沸器本体、3・・・・・・燃焼排ガス流
路、4・・・・・・補助熱交換器、6・・・・・・主熱
交換器、8・・・・・・補熱交換器の基材、9・・・・
・・無機質耐熱塗料、12・・・・・・アルカリ。
2図は同妥部の拡大断面図である。 1・・・・・湯沸器本体、3・・・・・・燃焼排ガス流
路、4・・・・・・補助熱交換器、6・・・・・・主熱
交換器、8・・・・・・補熱交換器の基材、9・・・・
・・無機質耐熱塗料、12・・・・・・アルカリ。
Claims (3)
- (1)燃焼排ガス流路に設けた補助熱交換器の前流に、
補助熱交換器からの湯を更に加熱する主熱交換器を配置
し、アルカリ金属シリケート、金属酸化物系顔料から成
り、さらにアルカリを添加した無機質耐熱塗料で前記補
助熱交換器の表面を被覆した湯沸器。 - (2) アルカリとして、アルカリ金属もしくはアル
カリ土類金属の水酸化物、炭酸塩の群から選んだ1種以
上を用いる特許請求の範囲第1項記載の湯沸器。 - (3) アルカリとして、水酸化カルシウムを用いた
特許請求の範囲第1項記載の湯沸器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56152773A JPS5852929A (ja) | 1981-09-25 | 1981-09-25 | 湯沸器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56152773A JPS5852929A (ja) | 1981-09-25 | 1981-09-25 | 湯沸器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5852929A true JPS5852929A (ja) | 1983-03-29 |
Family
ID=15547826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56152773A Pending JPS5852929A (ja) | 1981-09-25 | 1981-09-25 | 湯沸器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5852929A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5986539U (ja) * | 1982-11-30 | 1984-06-12 | パロマ工業株式会社 | 湯沸器 |
| JPS6012146U (ja) * | 1983-07-04 | 1985-01-26 | 株式会社 ガスタ− | 外壁貫通設置型湯沸器 |
-
1981
- 1981-09-25 JP JP56152773A patent/JPS5852929A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5986539U (ja) * | 1982-11-30 | 1984-06-12 | パロマ工業株式会社 | 湯沸器 |
| JPS6012146U (ja) * | 1983-07-04 | 1985-01-26 | 株式会社 ガスタ− | 外壁貫通設置型湯沸器 |
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