JP3666002B2

JP3666002B2 - Combustion equipment

Info

Publication number: JP3666002B2
Application number: JP21937296A
Authority: JP
Inventors: 修司亀山; 英雄植田
Original assignee: Noritz Corp
Current assignee: Noritz Corp
Priority date: 1996-07-31
Filing date: 1996-07-31
Publication date: 2005-06-29
Anticipated expiration: 2016-07-31
Also published as: JPH1047653A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は給湯機などの燃焼装置に関し、特に燃焼ガスの潜熱を利用して効率よく熱交換させる燃焼装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４に従来の燃焼装置の構成図を示す。ガスバーナ１で燃焼した燃焼ガスは、主熱交換器２、補助熱交換器３、排気筒４を経由してファンモータ５により機外へ放出される。一方、給水管６より入って来た水は補助熱交換器３に至り、ここでガスバーナ１で燃焼した燃焼ガスの潜熱を回収し、主熱交換器２で加熱された後、給湯管７より図示しない給湯配管へ供給される。補助熱交換器３の表面に発生する凝縮水は受け皿８にて回収され、凝縮水管９、中和装置１０、配水管１１を経て機外に排出される。凝縮水は燃焼排ガス中の成分が溶け込んで高い酸性度になるため、排出基準などの観点から、酸性度を中和した後に排出する必要があり、中和装置１０にて中和処理を行っている。なお、中和装置１０中には酸化マグネシウムなどの中和剤が充填されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の燃焼装置にあっては、凝縮水中に燃焼排ガス中の高い炭酸ガス（ＣＯ₂）濃度と平衡する遊離炭酸（溶存ＣＯ₂）が含まれており、これを中和するためには膨大な量の中和剤が必要であり、中和装置を含めた燃焼装置が高価かつ大型になるといった問題点を有していた。
【０００４】
そこで本発明は、上記従来の問題を解消し、簡単な構成で十分な中和能力を有するとともに、安価で大型化することのない燃焼装置の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の燃焼装置は、主熱交換器と、補助熱交換器と、前記補助熱交換器で発生する凝縮水を中和する中和装置と、前記中和装置から凝縮水を機外に排出する排出管とを備えた燃焼装置であって、前記中和装置の上流側に凝縮水を蓄え保持できる容器を設けるとともに容器内に空気を吹き込む空気吹き込み手段を設け、かつ前記容器と中和装置とを一体化し、中和装置の内部を仕切板により少なくとも２つに仕切り、下流部には中和剤を充填し、上流部には前記空気吹き込み手段により中和処理前の凝縮水中に空気を吹き込むようにしたことを第１の特徴としている。
【０００６】
【発明の効果】
本発明の第１の特徴によれば、凝縮水中の遊離炭酸は多量の空気との接触により速やかに脱気され減少することから、備蓄型中和装置内の上流部では、凝縮水の酸度が減少し、凝縮水を中和するため備蓄型中和装置内の下流部に充填された中和剤は、従来よりも少なくて済み、また、凝縮水を蓄え保持する容器と中和装置を一体化したため、構成が簡単である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第１の実施形態を示す燃焼装置の構成図、図２は本発明の第２の実施形態を示す燃焼装置の構成図、図３は本発明の第３の実施形態を示す燃焼装置の構成図、図４は従来の燃焼装置の構成図である。
【０００８】
この種の燃焼装置は、図１に示すようにガスバーナ２１、主熱交換器２２、補助熱交換器２３ならびに前記補助熱交換器２３で発生する凝縮水を回収する受け皿２８、回収した凝縮水３８を中和する中和装置３０と中和した凝縮水３８を機外へ排出する排出管３１とを備えている。
【０００９】
第１の実施形態は、図１を参照して説明する。容器３４は、受け皿２８で回収した凝縮水を中和装置３０へ導く凝縮水管２９の途中に設けられている。
このように構成された燃焼装置では、補助熱交換器２３で生成した凝縮水は、受け皿２８で回収され、凝縮水管２９を通って容器３４へ導入される。容器３４は、その内部が仕切板３９によって下部を連通せしめて上流側と下流側の２つに仕切られ、上流側の上部に凝縮水導入口４０が、下流側の上部には、凝縮水導入口４０より低い位置に凝縮水流出口４１が、それぞれ設けられている。凝縮水３８が凝縮水流出口４１と同レベルまで溜まったあとは、それ以降容器内へ導入される水量と同量の凝縮水３８が、凝縮水流出口４１から溢れて凝縮水管２９を通って中和装置３０へ流入する。したがって、受け皿２８で回収された凝縮水３８は中和装置に流入するまでに適度な時間だけ放置されることになる。そのため空気との接触時間が長くなり、凝縮水３８中の遊離炭酸は脱気され減少することから、中和装置３０に流入する凝縮水３８の酸度は空気中の炭酸ガス濃度と平衡する程度まで減少し、中和に必要な中和剤は従来よりも少なくて済む。
【００１０】
第２の実施形態は、図２を参照して説明する。容器３４は、凝縮水管２９の途中に設けられているとともに、容器３４には空気吹き込み手段３５から空気が吹き込まれる。空気吹き込み手段３５としては、例えば専用のポンプを設けてもよいが、燃焼用送風機で兼用すれば装置全体が大型化することがない。
このように構成された燃焼装置では、補助熱交換器２３で生成した凝縮水は、受け皿２８で回収され、凝縮水管２９を通って凝縮水導入口４０から容器３４へ導入される。そして、凝縮水流出口４１から溢れた凝縮水は中和装置３０へ流入する。したがって、凝縮水３８は中和装置３０に流入するまでに、適度な時間だけ放置されるとともに、空気吹き込み手段３５によって導入される多量の空気と接触することになる。そのため、凝縮水３８中の遊離炭酸は速やかに脱気され減少し、中和装置３０に流入する凝縮水３８の酸度は、第１の実施形態よりも更に減少しているので、中和に必要な中和剤は従来よりも少なくて済む。
【００１１】
凝縮水３８中に吹き込むのは溶存炭酸ガス濃度が燃焼排ガスより低く、反応性の乏しい気体であれば、空気に限らず例えば窒素などの不活性ガスでもよい。
【００１２】
第３の実施形態は、図３を参照して説明する。凝縮水３８を蓄え保持することができる備蓄型中和装置３６は、その内部が仕切板３９によって少なくとも２つに仕切られている。ここでは３つに仕切られた備蓄型中和装置３６内の下流部に中和剤３７を充填し、上流部には空気吹き込み手段３５によって中和処理前の凝縮水３８中に空気が吹き込まれる。
このように構成された燃焼装置では、補助熱交換器２３で生成した凝縮水が備蓄型中和装置３６に導かれ、中和剤３７と接触する前に多量の空気と接触することになる。凝縮水３８中の遊離炭酸は多量の空気との接触により速やかに脱気され減少することから、備蓄型中和装置３６内の上流部では、凝縮水３８の酸度が減少している。したがって、凝縮水３８を中和するため備蓄型中和装置３６内の下流部に充填された中和剤は従来よりも少なくて済む。また、凝縮水３８を蓄え保持する容器と中和装置を一体化したため、構成が簡単である。
【００１３】
なお、それぞれの実施形態において凝縮水を蓄える容器には、チタンやステンレスのような耐食性の優れた材料を用いる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の燃焼装置の第１の実施形態を示す構成図である。
【図２】本発明の燃焼装置の第２の実施形態を示す構成図である。
【図３】本発明の燃焼装置の第３の実施形態を示す構成図である。
【図４】従来の燃焼装置の構成図である。
【符号の説明】
２１ガスバーナ
２２主熱交換器
２３補助熱交換器
２８受け皿
２９凝縮水管
３０中和装置
３１配水管
３４容器
３５空気吹き込み手段
３６備蓄型中和装置
３７中和剤
３８凝縮水[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a combustion apparatus such as a water heater, and more particularly to a combustion apparatus that efficiently exchanges heat using latent heat of combustion gas.
[0002]
[Prior art]
FIG. 4 shows a configuration diagram of a conventional combustion apparatus. The combustion gas combusted by the gas burner 1 is discharged to the outside by the fan motor 5 through the main heat exchanger 2, the auxiliary heat exchanger 3, and the exhaust pipe 4. On the other hand, the water that has entered from the water supply pipe 6 reaches the auxiliary heat exchanger 3 where the latent heat of the combustion gas burned by the gas burner 1 is recovered and heated by the main heat exchanger 2 and then from the hot water supply pipe 7. It is supplied to a hot water supply pipe (not shown). Condensed water generated on the surface of the auxiliary heat exchanger 3 is collected in the tray 8 and discharged outside the apparatus through the condensed water pipe 9, the neutralizing device 10, and the water pipe 11. Condensed water dissolves the components in the combustion exhaust gas and has high acidity. Therefore, from the viewpoint of emission standards, it is necessary to discharge the condensed water after neutralizing the acidity. Yes. The neutralizing device 10 is filled with a neutralizing agent such as magnesium oxide.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above conventional combustion apparatus, the condensed water contains free carbonic acid (dissolved CO ₂ ) that balances with the high carbon dioxide (CO ₂ ) concentration in the combustion exhaust gas. In order to neutralize this, Requires a huge amount of neutralizing agent, and has a problem that the combustion apparatus including the neutralizing apparatus is expensive and large.
[0004]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a combustion apparatus that solves the above-described conventional problems, has a sufficient neutralization ability with a simple configuration, and is inexpensive and does not increase in size.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the combustion apparatus of the present invention comprises a main heat exchanger, an auxiliary heat exchanger, a neutralizer to neutralize the condensed water generated by the auxiliary heat exchanger, the neutralizer the condensed water a combustion apparatus provided with a discharge pipe for discharging to the outside of the apparatus from the air blowing means for blowing air can hold containers stored condensed water provided Rutotomoni vessel upstream of the neutralizer And the container and the neutralization device are integrated, the interior of the neutralization device is partitioned into at least two by a partition plate, the downstream portion is filled with a neutralizing agent, and the upstream portion is filled with the air blowing means. The first feature is that air is blown into the condensed water before the sum treatment .
[0006]
【The invention's effect】
According to the first feature of the present invention, the free carbonic acid in the condensed water is quickly degassed and reduced by contact with a large amount of air. In order to neutralize condensed water, the amount of neutralizing agent charged in the downstream part of the storage-type neutralizer can be less than before, and the container that stores and holds the condensed water is integrated with the neutralizer. The structure is simple.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a configuration diagram of a combustion apparatus showing a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a configuration diagram of a combustion apparatus showing a second embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a third embodiment of the present invention. FIG. 4 is a block diagram of a conventional combustion apparatus.
[0008]
As shown in FIG. 1, this type of combustion apparatus includes a gas burner 21, a main heat exchanger 22, an auxiliary heat exchanger 23, a tray 28 for collecting condensed water generated in the auxiliary heat exchanger 23, and a collected condensed water 38. And a discharge pipe 31 for discharging the neutralized condensed water 38 to the outside of the apparatus.
[0009]
The first embodiment will be described with reference to FIG. The container 34 is provided in the middle of a condensed water pipe 29 that guides the condensed water collected by the receiving tray 28 to the neutralizing device 30.
In the combustion apparatus configured as described above, the condensed water generated by the auxiliary heat exchanger 23 is collected by the receiving tray 28 and introduced into the container 34 through the condensed water pipe 29. The interior of the container 34 is divided into two parts, an upstream side and a downstream side, with the lower part thereof being communicated by a partition plate 39, a condensed water inlet 40 is provided in the upper part on the upstream side, and condensed water is introduced in the upper part on the downstream side. A condensed water outlet 41 is provided at a position lower than the mouth 40. After the condensed water 38 has accumulated to the same level as the condensed water outlet 41, the same amount of condensed water 38 that has been introduced into the container thereafter overflows from the condensed water outlet 41 and is neutralized through the condensed water pipe 29. Flows into the device 30. Therefore, the condensed water 38 collected by the receiving tray 28 is left for an appropriate time before flowing into the neutralizing device. For this reason, the contact time with air becomes longer, and free carbonic acid in the condensed water 38 is degassed and reduced. Therefore, the acidity of the condensed water 38 flowing into the neutralizing device 30 is balanced to the carbon dioxide concentration in the air. The amount of neutralizing agent required for neutralization is less than before.
[0010]
The second embodiment will be described with reference to FIG. The container 34 is provided in the middle of the condensed water pipe 29, and air is blown into the container 34 from the air blowing means 35. As the air blowing means 35, for example, a dedicated pump may be provided. However, if the air blowing means 35 is also used as a combustion blower, the entire apparatus does not increase in size.
In the combustion apparatus configured as described above, the condensed water generated by the auxiliary heat exchanger 23 is collected by the receiving tray 28 and introduced into the container 34 from the condensed water inlet 40 through the condensed water pipe 29. The condensed water overflowing from the condensed water outlet 41 flows into the neutralizing device 30. Therefore, the condensed water 38 is allowed to stand for an appropriate period of time before flowing into the neutralization device 30 and comes into contact with a large amount of air introduced by the air blowing means 35. Therefore, the free carbonic acid in the condensed water 38 is quickly degassed and reduced, and the acidity of the condensed water 38 flowing into the neutralizing device 30 is further reduced as compared with the first embodiment. The amount of neutralizing agent is less than before.
[0011]
The condensate 38 is blown into the condensed water 38 as long as the dissolved carbon dioxide concentration is lower than that of the combustion exhaust gas and has poor reactivity, and is not limited to air but may be an inert gas such as nitrogen.
[0012]
The third embodiment will be described with reference to FIG. The reserve type neutralizing device 36 that can store and hold the condensed water 38 is divided into at least two parts by a partition plate 39. Here, a neutralizing agent 37 is filled in the downstream part of the storage type neutralizing device 36 divided into three parts, and air is blown into the condensed water 38 before neutralization treatment by the air blowing means 35 in the upstream part. .
In the combustion apparatus configured as described above, the condensed water generated in the auxiliary heat exchanger 23 is guided to the reserve-type neutralizer 36 and comes into contact with a large amount of air before it contacts the neutralizer 37. Since the free carbonic acid in the condensed water 38 is quickly degassed and reduced by contact with a large amount of air, the acidity of the condensed water 38 is reduced in the upstream portion in the stockpiling type neutralizer 36. Therefore, the neutralizing agent filled in the downstream portion in the stockpiling type neutralizing device 36 for neutralizing the condensed water 38 is smaller than that in the prior art. Further, since the container for storing and holding the condensed water 38 and the neutralizing device are integrated, the configuration is simple.
[0013]
In each embodiment, a material having excellent corrosion resistance such as titanium or stainless steel is used for a container for storing condensed water.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of a combustion apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a second embodiment of the combustion apparatus of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing a third embodiment of the combustion apparatus of the present invention.
FIG. 4 is a configuration diagram of a conventional combustion apparatus.
[Explanation of symbols]
21 Gas burner 22 Main heat exchanger 23 Auxiliary heat exchanger 28 Dish 29 Condensate water pipe 30 Neutralizer 31 Water distribution pipe 34 Container 35 Air blowing means 36 Stocking type neutralizer 37 Neutralizer 38 Condensed water

Claims

主熱交換器と、補助熱交換器と、前記補助熱交換器で発生する凝縮水を中和する中和装置と、前記中和装置から凝縮水を機外に排出する排出管とを備えた燃焼装置であって、前記中和装置の上流側に凝縮水を蓄え保持できる容器を設けるとともに容器内に空気を吹き込む空気吹き込み手段を設け、かつ前記容器と中和装置とを一体化し、中和装置の内部を仕切板により少なくとも２つに仕切り、下流部には中和剤を充填し、上流部には前記空気吹き込み手段により中和処理前の凝縮水中に空気を吹き込むようにしたことを特徴とする燃焼装置。Comprising a main heat exchanger, an auxiliary heat exchanger, a neutralizer to neutralize the condensed water generated by the auxiliary heat exchanger, and a discharge pipe for discharging the condensed water outside from the neutralizer a combustion apparatus, an air blowing means for blowing air can hold containers stored condensed water provided Rutotomoni vessel upstream of the neutralizer provided and integrated with the container and neutralizer, medium The interior of the Japanese device is divided into at least two parts by a partition plate, the downstream part is filled with a neutralizing agent, and the upstream part is blown with air into the condensed water before neutralization by the air blowing means. Combustion device characterized.