JPS6220874B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、石油給湯機、ガス湯沸機等において
潜熱交換を行う際に発生する酸性結露水の処理装
置に関するものである。

近年、省エネルギーの観点より高効率な石油給
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ため、化学的に中和する処
理機構が開発されてきた。

これらの処理機構は、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
処理するものであり、従来、第１図に示す処理機
構が開発されていた。この処理機構は、ボデイ１
に形成された処理槽２に、均一の円板状塩基性物
質３を設置し、酸性結露水が処理水入口部４より
流入して順次処理水出口側へ流れる様にしたもの
であり、中和処理された水は処理水出口部５より
排出されていた。この処理機構は、処理槽２が第
１図に示す如き構造であり、複数個の処理槽を直
列に傾斜させて数段並べた構成であるため、処理
槽の堰提流出端において酸性結露水の表面張力に
よる水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
を保たぬままに流れることから、酸度の高いまま
処理水出口部５より排出される弊害があつた。ま
た、機構の取扱い時や輸送時等に塩基性物質３が
処理槽２から外れたりしないようにするため上壁
を設けてあるため、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、上壁を伝つ
て途中で滴下したり、そのまま次々段まで上壁を
伝つて流れてしまうため、所定の処理がなされな
いまま酸度の高い結露水が排出される弊害があつ
た。この弊害は、第１図に示す如き構造の処理槽
を各段１個ずつ設け、数段縦に並べた構成の処理
機構においてもみられた。

一方、塩基性物質３は均一の円板状のものを直
列に設置したものである。処理水入口部４より酸
度の高い結露水が流入すると、入口側に設置され
た塩基性物質と反応して結露水の酸度は低下し、
後の処理槽の塩基性物質になるほど酸度の低い結
露水と反応するようになる。このため、酸性結露
水の酸度が高い流入口側の塩基性物質の反応量
が、流出口側の塩基性物質の反応量より大とな
り、流入口側の塩基性物質の消耗が激しく、すぐ
に消滅するに至る。酸性結露水の処理には、その
酸度と流量、温度に応じて、必要な塩基性物質の
量及び滞留時間があり、流入口側が消滅した分だ
け流出口側にあらかじめ準備して確保する必要が
あり、塩基性物質の量を必要以上に使用しなけれ
ばならない無駄があるとともに、機構を必要以上
に大きくする欠点があつた。また、酸性結露水を
処理するに必要な塩基性物質よりさらに流出口側
にある余分な塩基性物質は、結露水を高アルカリ
側ヘシフトさせるとともに、余分に溶出してくる
無駄もあつた。

塩基性物質が均一形状および重量の円板状のも
のであるため、酸性結露水と反応すると塩基性物
質が溶解して表面積が小さくなり、塩基性物質の
溶出量が小さくなるため酸性結露水の中和処理能
力が低下してくる。この現象は、酸性結露水の流
入口側ほど前述の理由より大きい。

本発明は、このような欠点を無くして、酸性結
露水が酸度の高いまま排出されることがないよう
にするとともに、塩基性物質の表面積を経時変化
することなくほぼ一定とし、酸性結露水の流入口
側の塩基性物質の量を大としたものであるため、
経時変化することなく常に確実な中和処理を行な
い、塩基性物質の無黙を廃して使用量を適正化し
た小型の酸性結露水の処理装置を提供するもので
ある。

以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説
明する。

本発明の実施例を第２図、第３図、第４図、第
５図、第６図、第７図に示してある。

図において１はボデイー、２は処理槽、３は塩
基性物質、４は処理水入口部、５は処理水出口
部、６は結露水流入口、７は結露水流出口、８は
バイパス流路である。

その機構は、ボデイー１に形成された処理槽２
に設置した塩基性物質３に酸性結露水は処理水入
口部４より流入し、流入側より順次流出側へ流れ
を形成して中和処理されたのち、処理水出口部５
より排出されるものである。処理槽２において、
酸性結露水は結露水流入口６より流入し、塩基性
物質３と接触して反応したのちに結露水流出口７
より流出し、次の処理槽へ送られる。この流れ手
順によつて、酸性結露水は流入側より順次流出側
へ流れを形成し中和処理される。処理槽２におい
て、結露水流入口６は結露水流出口７より下位の
位置にあるため、酸性結露水は塩基性物質３と常
に反応し、酸度の高いまま排出されない。バイパ
ス流路８は、目詰まり時に酸性流路水が通過する
流路である。

第２図は、処理槽２を縦に配列した処理機構で
ある。結露水流入口６は結露水流出口７より下位
の位置にあり、酸性結露水は結露水流入口６より
流入し塩基性物質３と反応したのち、結露水流出
口７より流出し、次の処理槽の結露水流入口へ導
かれる。この流れ手順によつて、酸性結露水は流
入側より流出側へ順次流れを形成して中和処理さ
れる。

第３図は、処理槽２を水平線に対してθの角度
として斜めに配列した処理機構である。結露水流
入口６は結露水流出口７より下位の位置にあり、
前述の流れ手順によつて酸性結露水は流入側より
流出側へ順次流れを形成して中和処理される。

塩基性物質３は、ペレツト状、板状、球状、楔
状、管状の形状で用いるが、特に管状は溶解して
も表面積があまり変化しないため最適であつた。
塩基性物質の表面積が経時変化せず一定であるこ
とは、中和処理能力を経時変化させることなく一
定に保つうえで必要な事項であるため、管状の塩
基性物質が最適である。

また、酸性結露水の流入口側ほど酸度の高い結
露水が流入するため多量の塩基性物質が溶解す
る。逆に流出口側ほど酸度の低い結露水が流入す
るため少量の塩基性物質が溶解する。よつて、管
状の塩基性物質の肉厚を、処理機構における処理
水入口部側を大とし、処理水出口部側を小とし
た。また、処理機構を小型にするため、管状の塩
基性物質を単数又は二重、三重といつた複数に重
ねて用いてもよい。同一処理槽に並列して用いて
もよい。

第４図、第５図、第６図、第７図は塩基性物質
３の形状に関する実施例である。

第４図は、塩基性物質３を管状とし、処理槽２
ごとにその肉厚を変化させ、処理水入口部４側に
の処理槽２に設置した塩基性物質３の肉厚を大と
し処理水出口部５側の処理槽２に設置した塩基性
物質３の肉厚を小としたものである。

第５図は、塩基性物質３を管状として二重管構
造にしたものである。また、処理槽２ごとにその
肉厚も変化させ、処理水入口部４の処理槽２に設
置した塩基性物質３の肉厚を大とし処理水出口部
５側の処理槽２に設置した塩基性物質３の肉厚を
小としている。塩基性物質３の構造は、三重管、
四重管といつた構造も可能であり、処理水入口部
４側を複数重ねた構造とし処理水出口部５側を単
数構造としてもよい。また、並列して用いる構造
でもよい。

第６図は、塩基性物質３を楔型の管状としたも
のであり、処理水入口部４側の肉厚を大とし処理
水出口部５側に向うに従い順次小となるようにテ
ーパをつけた。また、処理水入口部４側の処理槽
２に設置した塩基性物質３の肉厚が処理水出口部
５側の処理槽２に設置したものの肉厚より大とな
るようにした。

第７図は、塩基性物質３を楔型の管状としたも
のであり、処理槽２ごとにその肉厚を変化させ、
処理水入口部４側の処理槽２に設置した塩基性物
質３の肉厚を大とし処理水出口部５側の処理槽２
に設置した塩基性物質３の肉厚を小としたもので
ある。また、処理槽２には塩基性物質３が並列し
て用いられている。

本発明の効果を第６図に示す処理機構で判定し
た。処理機構は均一な６個の処理槽を有するもの
であり、水平に対して30゜の勾配の傾斜で使用す
ることにより６個処理槽に充満した結露水の合計
は約120c.c.であつた。各処理槽には管状の金属マ
グネシウムを流れに対して並列に３個設置した。
マグネシウム管は、長さ20mmであり、外径及び肉
径は流入口側の肉厚を大とし流出口側に向うに従
い順次小となるようテーパをつけて最適化を図つ
たうえで流入口側の外径をφ20mm、流出口側の外
径をφ15mmとなる様にした。また、マグネシウム
管は、処理水入口部側の処理槽に設置したものの
肉厚が処理水出口部側の処理槽に設置したものの
肉厚より大となるようにした。このマグネシウム
管の表面積は約20cm²であり、処理槽に設置したマ
グネシウム管18個の全面積は約360cm²である。こ
の処理機構にPH＝3.0の酸性結露水（15℃）を３
ml/minの流量で処理水入口部より流入させる
と、処理水出口部よりPH＝7.2の結露水が排出さ
れた。また、この処理機構では酸性結露水は定常
的な流れを形成してマグネシウムと反応し、酸度
の高いまま排出されることはなかつた。

本発明により、酸性結露水は酸度の高いまま排
出されることなく常に確実に中和処理が行われ
る。また、塩基性物質は無駄な量がなく適正量で
使用されるため、小型の酸性結露水の処理機構が
実現できた。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の酸性結露水処理装置の断面図、
第２図は本発明の一実施例における酸性結露水処
理装置（縦配列型）の断面図、第３図は同他の装
置（斜め配列型）の断面図、第４図、第５図、第
６図、第７図は本発明の処理装置の断面図であ
る。 １……ボデイー、２……処理槽、３……塩基性
物質、４……処理水入口部、５……処理水出口
部、６……結露水流入口、７……結露水流出口、
８……バイパス流路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 処理槽に塩基性物質を設け、上記処理槽の結
   露水流入口が結露水流出口より下位の位置にある
   酸性結露水処理装置。 ２ 管状の塩基性物質を用いた特許請求の範囲第
   １項記載の酸性結露水処理装置。 ３ 管状の塩基性物質の肉厚を処理水入口部側を
   大とし、処理水出口部側を小とした特許請求の範
   囲第２項記載の酸性結露水処理装置。 ４ 管状の塩基性物質を重ねて用いた特許請求の
   範囲第２項記載の酸性結露水処理装置。