(57)【要約】【課題】排水の酸性度を低下させることができる潜熱回収装置、そのような潜熱回収装置を備えた給湯器、そのような潜熱回収装置の運転方法を提供する。【解決手段】燃焼手段３０による燃料Ｆの燃焼で生じた燃焼ガスＣに含まれる水蒸気が凝縮する際の潜熱によって、対象物Ｗを加熱する熱交換器１２と、熱交換器１２に導入される前の燃焼ガスＣに接触する触媒部１１と、を有し、触媒部１１が、窒素酸化物を可逆的に吸着する吸着体と、窒素酸化物を還元する還元触媒と、を有する潜熱回収装置１０、またそのような潜熱回収装置１０を有する給湯器１とする。潜熱回収装置１０の運転において、対象物Ｗの加熱を行っている間は、吸着体による窒素酸化物の吸着が起こりやすい第一の条件に、触媒部１１を維持するとともに、対象物Ｗの加熱を行っていない間に、還元触媒による窒素酸化物の還元が起こりやすい第二の条件に、触媒部１１を維持する還元期間を設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼手段による燃料の燃焼で生じた燃焼ガスに含まれる水蒸気が凝縮する際の潜熱によって、対象物を加熱する熱交換器と、
前記熱交換器に導入される前の前記燃焼ガスに接触する触媒部と、を有し、
前記触媒部は、窒素酸化物を可逆的に吸着する吸着体と、前記窒素酸化物を還元する還元触媒と、を有することを特徴とする潜熱回収装置。
【請求項２】
前記還元触媒は、前記窒素酸化物を窒素分子に還元することを特徴とする請求項１に記載の潜熱回収装置。
【請求項３】
前記対象物の加熱を行っている間は、前記還元触媒による前記窒素酸化物の還元よりも、前記吸着体による前記窒素酸化物の吸着が起こりやすい第一の条件に、前記触媒部を維持するとともに、
前記対象物の加熱を行っていない間に、前記吸着体による前記窒素酸化物の吸着よりも、前記還元触媒による前記窒素酸化物の還元が起こりやすい第二の条件に、前記触媒部を維持する還元期間を設けることを特徴とする請求項１または２に記載の潜熱回収装置。
【請求項４】
前記第二の条件において、前記燃焼手段によって、前記触媒部を、前記第一の条件における温度よりも高い温度に加熱することを特徴とする請求項３に記載の潜熱回収装置。
【請求項５】
前記燃料として、還元性ガスを用い、前記還元触媒は、前記燃料との反応によって、前記窒素酸化物を還元することを特徴とする請求項１から４のいずれか1項に記載の潜熱回収装置。
【請求項６】
前記燃料は、メタンを含むことを特徴とする請求項５に記載の潜熱回収装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の潜熱回収装置を備え、
前記潜熱回収装置によって、前記対象物としての水を加熱することを特徴とする給湯器。
【請求項８】
請求項１から６のいずれか１項に記載の潜熱回収装置を運転するに際し、
前記対象物の加熱を行っている間は、前記還元触媒による前記窒素酸化物の還元よりも、前記吸着体による前記窒素酸化物の吸着が起こりやすい第一の条件に、前記触媒部を維持するとともに、
前記対象物の加熱を行っていない間に、前記吸着体による前記窒素酸化物の吸着よりも、前記還元触媒による前記窒素酸化物の還元が起こりやすい第二の条件に、前記触媒部を維持する還元期間を設けることを特徴とする潜熱回収装置の運転方法。
【請求項９】
前記第二の条件において、前記燃焼手段によって、前記触媒部を、前記第一の条件における温度よりも高い温度に加熱することを特徴とする請求項８に記載の潜熱回収装置の運転方法。
【請求項１０】
前記燃料として、還元性ガスを用い、
前記対象物の加熱を行う間は、前記燃料を前記触媒部に供給せずに、前記燃焼手段に供給し、
前記還元期間の間は、前記燃料を、前記燃焼手段に供給するとともに、前記触媒部に供給し、前記燃焼手段による前記燃料の燃焼によって、前記触媒部を加熱しながら、前記還元触媒によって、前記燃料との反応で、前記窒素酸化物の還元を行うことを特徴とする請求項８または９に記載の潜熱回収装置の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潜熱回収装置、給湯器、潜熱回収装置の運転方法に関し、さらに詳しくは、燃焼時に発生する燃焼ガス中の水蒸気の潜熱を対象物の加熱に利用する潜熱回収装置、またそのような潜熱回収装置によって水を加熱する給湯器、さらにそのような潜熱回収装置の運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃焼時に発生する燃焼ガス中に含まれる水蒸気の潜熱を利用して水等の対象物を加熱する潜熱回収装置が公知である。潜熱回収装置を備えた給湯器が、単独の給湯設備として利用されるのに加え、燃料電池等を備えたコジェネレーション設備のバックアップ熱源機等、他の装置と組み合わせる熱源装置としても利用されている。
【０００３】
潜熱回収装置を備えた給湯器においては、燃料を燃焼させた際に生成される窒素酸化物を中心とする酸化物の一部が、潜熱回収装置において発生した凝縮水に溶解する。ＮＯ２等の窒素酸化物は、水に溶解すると、腐食性の高い強酸性液体となる。そのような強酸性液体を含む排水（ドレン）をそのまま下水として排出することは、法規によって規制されているため、中和装置等で排水に中和処理を施したうえで、下水への排出を行う必要がある。例えば、特許文献１に、潜熱回収型給湯器等で発生する酸性の排水を中和するドレン中和装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１７００１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように、潜熱回収装置を備えた給湯器において、窒素酸化物の溶解によって発生する酸性の排水を下水として排出するためには、給湯器に中和装置等を備える必要がある。また、潜熱回収装置と中和装置をつなぐ配管等、強酸性液体と接触する可能性がある部位を、高耐食性ステンレス鋼等、耐腐食性の高い材料で構成する必要がある。そのため、給湯器の設計に制約が生じるとともに、製造コストが上昇する。また、住宅等に給湯器を設置する際に、排水設備の構築においても、制約やコスト上昇が発生する。
【０００６】
潜熱回収装置からの排水が、強酸性を有しておらず、中和する必要がなければ、中和装置等の設備を省略できる可能性がある。また、耐腐食性の高い材料を排水用の配管に用いなくてもよい可能性がある。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、排水の酸性度を低下させることができる潜熱回収装置、およびそのような潜熱回収装置を備えた給湯器、またそのような潜熱回収装置の運転方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明にかかる潜熱回収装置は、燃焼手段による燃料の燃焼で生じた燃焼ガスに含まれる水蒸気が凝縮する際の潜熱によって、対象物を加熱する熱交換器と、前記熱交換器に導入される前の前記燃焼ガスに接触する触媒部と、を有し、前記触媒部は、窒素酸化物を可逆的に吸着する吸着体と、前記窒素酸化物を還元する還元触媒と、を有するものである。
【０００９】
ここで、前記還元触媒は、前記窒素酸化物を窒素分子に還元するものであるとよい。
【００１０】
また、前記潜熱回収装置は、前記対象物の加熱を行っている間は、前記還元触媒による前記窒素酸化物の還元よりも、前記吸着体による前記窒素酸化物の吸着が起こりやすい第一の条件に、前記触媒部を維持するとともに、前記対象物の加熱を行っていない間に、前記吸着体による前記窒素酸化物の吸着よりも、前記還元触媒による前記窒素酸化物の還元が起こりやすい第二の条件に、前記触媒部を維持する還元期間を設けるものであるとよい。この場合に、前記第二の条件において、前記燃焼手段によって、前記触媒部を、前記第一の条件における温度よりも高い温度に加熱するものであるとよい。
【００１１】
また、前記潜熱回収装置は、前記燃料として、還元性ガスを用い、前記還元触媒は、前記燃料との反応によって、前記窒素酸化物を還元するものであるとよい。この場合に、前記燃料は、メタンを含むとよい。
【００１２】
本発明にかかる給湯器は、上記発明にかかる潜熱回収装置を備え、前記潜熱回収装置によって、前記対象物としての水を加熱するものである。
【００１３】
本発明にかかる潜熱回収装置の運転方法は、上記発明にかかる潜熱回収装置を運転するに際し、前記対象物の加熱を行っている間は、前記還元触媒による前記窒素酸化物の還元よりも、前記吸着体による前記窒素酸化物の吸着が起こりやすい第一の条件に、前記触媒部を維持するとともに、前記対象物の加熱を行っていない間に、前記吸着体による前記窒素酸化物の吸着よりも、前記還元触媒による前記窒素酸化物の還元が起こりやすい第二の条件に、前記触媒部を維持する還元期間を設けるものである。
【００１４】
ここで、前記第二の条件において、前記燃焼手段によって、前記触媒部を、前記第一の条件における温度よりも高い温度に加熱するとよい。
【００１５】
また、前記燃料として、還元性ガスを用い、前記対象物の加熱を行う間は、前記燃料を前記触媒部に供給せずに、前記燃焼手段に供給し、前記還元期間の間は、前記燃料を、前記燃焼手段に供給するとともに、前記触媒部に供給し、前記燃焼手段による前記燃料の燃焼によって、前記触媒部を加熱しながら、前記還元触媒によって、前記燃料との反応で、前記窒素酸化物の還元を行うとよい。
【発明の効果】
【００１６】
上記発明にかかる潜熱回収装置は、熱交換器に導入される前の燃焼ガスに接触する触媒部を有している。その触媒部が、窒素酸化物を還元する還元触媒を有しているため、熱交換器に導入される燃焼ガスに含まれる窒素酸化物を、還元することができる。その結果、燃焼ガス中の水蒸気が凝縮して生じた排水に、還元を受けていない窒素酸化物が溶解しにくくなり、触媒部を備えない場合と比較して、排水の酸性度を低下させることができる。そのため、排水を処理するための中和装置等の設備を省略することや、排水用に耐腐食性の高い材料よりなる配管を用いないようにすることが可能となる。
【００１７】
そして、触媒部が、窒素酸化物を還元する還元触媒に加え、窒素酸化物を吸着する吸着体を有していることにより、触媒部を通過して熱交換器に導入される燃焼ガス中の窒素酸化物に対して、燃焼ガスが触媒部を通過する間に還元を行わなくても、吸着体によって触媒部内に捕捉したうえで、還元触媒による還元を行うことができる。よって、燃焼ガス中の窒素酸化物が還元を受ける割合を高めることができる。また、燃焼ガスが触媒部を通過する際の温度や雰囲気等の条件が、還元触媒による還元反応に適したものでなくても、吸着体によって窒素酸化物を捕捉しておいたうえで、触媒部内の温度や雰囲気等の条件を還元反応に適したものに調整してから還元反応を行うことで、還元反応の効率を高めることができる。
【００１８】
ここで、還元触媒が、窒素酸化物を窒素分子に還元するものである場合には、窒素分子は中性であるうえ、水にほとんど溶解しないため、排水への溶解による酸性度の上昇をはじめとして、潜熱回収装置や環境への影響を与えない形態に、燃焼ガス中の窒素酸化物を変換することができる。
【００１９】
また、潜熱回収装置が、対象物の加熱を行っている間は、還元触媒による窒素酸化物の還元よりも、吸着体による窒素酸化物の吸着が起こりやすい第一の条件に、触媒部を維持するとともに、対象物の加熱を行っていない間に、吸着体による窒素酸化物の吸着よりも、還元触媒による窒素酸化物の還元が起こりやすい第二の条件に、触媒部を維持する還元期間を設けるものである場合には、対象物の加熱の効率と、触媒部における窒素酸化物の吸着および還元の効率とを、両立することができる。
【００２０】
この場合に、第二の条件において、燃焼手段によって、触媒部を、第一の条件における温度よりも高い温度に加熱するものである構成によれば、対象物の加熱を妨げることなく、触媒部における窒素酸化物の吸着および還元を、効率的に進めることができる。対象物の加熱を行っている間は、潜熱回収装置に併設された顕熱を利用する熱交換器による熱交換等、対象物の加熱に、燃焼手段で発生する熱が利用されるため、潜熱回収装置の触媒部の温度を上げにくいが、その期間を、低温の方が進行しやすい吸着体における窒素酸化物の吸着に利用する一方、対象物の加熱に燃焼手段で発生する熱を利用する必要のない期間を、還元期間とし、高温の方が進行しやすい還元触媒による窒素酸化物の還元に、燃焼手段から発生する熱を利用できるからである。
【００２１】
また、潜熱回収装置が、燃料として、還元性ガスを用い、還元触媒が、燃料との反応によって、窒素酸化物を還元するものである場合には、還元性ガスを窒素酸化物の還元反応に用いることで、還元反応の効率を高めることができる。また、還元反応によって生じる酸素原子を還元触媒上に残存させずに、気体の状態で除去しやすくなるため、還元触媒を再生し、還元反応に繰り返して用いることが可能となる。さらに、燃焼手段での燃焼に用いる燃料を、そのような還元反応に用いる還元性ガスとしても併用できることで、還元反応のための還元性ガスを別途供給する必要がなくなり、潜熱回収装置および付属設備の構成を簡素なものとすることができる。
【００２２】
この場合に、燃料が、メタンを含む構成によれば、メタンは、燃料としても、窒素酸化物の還元に用いられる還元剤としても、優れたものであるため、対象物の加熱と窒素酸化物の還元の両方を効率的に行える潜熱回収装置とすることができる。
【００２３】
上記発明にかかる給湯器は、上記のような潜熱回収装置によって水を加熱するため、排水中への窒素酸化物の溶解を効果的に低減し、排水の酸性度を低下させることができる。その結果、給湯器に、排水の酸性度を下げるための中和装置等を設ける必要や、配管として耐腐食性の高い材料を用いる必要がなくなり、給湯器の製造や設置に要するコストを低減することができる。また、排水をそのまま公共下水道等に排出できるようになるため、給湯器を住宅等に高い自由度で設置することが可能となる。
【００２４】
上記発明にかかる潜熱回収装置の運転方法においては、対象物の加熱を行っている間は、触媒部を第一の条件に維持することで、吸着体によって効率的に燃焼ガス中の窒素酸化物を捕捉することができる。一方、対象物の加熱を行っていない間に、触媒部を第二の条件に維持することで、吸着体によって捕捉していた窒素酸化物の還元を、還元触媒によって、効率的に進めることができる。これにより、燃焼ガス中の窒素酸化物を捕捉して還元し、潜熱回収装置からの排水中に溶解する窒素酸化物の量を低減することができる。
【００２５】
ここで、第二の条件において、燃焼手段によって、触媒部を、第一の条件における温度よりも高い温度に加熱する場合には、対象物の加熱の効率と、触媒部による窒素酸化物の吸着および還元の効率を、両立しやすい。燃焼手段による燃焼で生じた熱を対象物の加熱に利用している間は、潜熱回収装置の触媒部の温度を上げることが難しいため、比較的低温で、吸着体に窒素酸化物を吸着させる期間として利用する一方、対象物の加熱を行っていない間は、触媒部を加熱するのに特化して燃焼手段による燃焼を行うことができるので、還元触媒での還元反応に適した高温に、自由に触媒部を加熱することが可能となるからである。
【００２６】
また、燃料として、還元性ガスを用い、対象物の加熱を行う間は、燃料を触媒部に供給せずに、燃焼手段に供給し、還元期間の間は、燃料を、燃焼手段に供給するとともに、触媒部に供給し、燃焼手段による燃料の燃焼によって、触媒部を加熱しながら、還元触媒によって、燃料との反応で、窒素酸化物の還元を行う場合には、燃料を、対象物の加熱に用いるとともに、触媒部の加熱と還元性ガスの供給という２つの用途で窒素酸化物の還元に用いることになり、共通の燃料を多用途に用いて、対象物の加熱と窒素酸化物の還元の両方を、効率的に進めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態にかかる給湯器の構成を示す概略図である。図１および図３では、水の流れを実線の矢印で、気体の流れを破線の矢印で表示している。
【図２】触媒部の構成を示す模式図であり、（ａ）は第一の条件で窒素酸化物の吸着が進行している状態、（ｂ）は第二の条件で窒素酸化物の還元が進行している状態を示している。
【図３】給湯器の運転状態を説明する概略図であり、（ａ）は給湯時運転、（ｂ）は還元期間運転を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に、本発明の一実施形態にかかる潜熱回収装置、給湯器、潜熱回収装置の運転方法について、図面を参照しながら説明する。本発明の一実施形態にかかる潜熱回収装置は、燃料を燃焼させた際に発生する燃焼ガスに含まれる水蒸気の潜熱を利用して、対象物を加熱するものである。そして、本発明の一実施形態にかかる給湯器は、そのような潜熱回収装置を備え、対象物としての水を加熱するものである。また、本発明の一実施形態にかかる潜熱回収装置の運転方法は、そのような潜熱回収装置を運転するための方法に関するものである。
【００２９】
［潜熱回収装置および給湯器の概略］
まず、本発明の一実施形態にかかる給湯器、およびそこに備えられる本発明の一実施形態にかかる潜熱回収装置について説明する。
【００３０】
図１に、本発明の一実施形態にかかる給湯器１の概略を示す。給湯器１は、燃焼室２と、給気ファン３と、給水路４と、出湯路５と、燃料供給路６とを有している。給湯器１は、燃焼室２にて、給気ファン３から取り込まれた空気Ａを用いて、燃料供給路６より供給された燃料Ｆを燃焼させる。そして、燃料Ｆの燃焼によって得られた熱によって、給水路４から流入された低温の水Ｗを加熱し、出湯路５を介して外部へ供給する。
【００３１】
給水路４に供給する水Ｗは、公共上水道等より取得することができる。燃料供給路６に供給する燃料Ｆとしては、任意の可燃性ガスを用いればよいが、後述するように、窒素酸化物の還元を行う還元剤として併用する観点から、可燃性ガスは、還元性ガスであることが好ましい。可燃性を有する還元性ガスとしては、炭化水素ガスや水素ガス、一酸化炭素ガスを例示することができる。中でも、安全性や汎用性の観点から、炭化水素ガスを用いることが好ましい。炭化水素ガスとして、メタンやプロパンを例示することができ、それらを含有する燃料Ｆとして、都市ガスやＬＰガスを用いる形態が、好適である。炭化水素ガスの中で、メタンを含有する燃料Ｆを用いるのが、燃料としての汎用性や高い還元性の観点から、特に好ましい。
【００３２】
燃焼室２は、筐体２ａの内部に、本発明の一実施形態にかかる潜熱回収装置１０と、顕熱用熱交換器２０と、燃焼手段としてのバーナ３０とを有している。以下、各部材について説明する。
【００３３】
バーナ３０には、燃料供給路６が接続され、燃料Ｆを供給可能となっている。また、給気ファン３によって燃焼室２の外部から取り込まれた空気Ａが、バーナ３０に導入可能となっている。バーナ３０は、燃料供給路６から供給された燃料Ｆを、給気ファン３から供給された空気Ａを用いて燃焼させる。バーナ３０での燃料Ｆの燃焼により、高温の燃焼ガスＣが発生する。
【００３４】
バーナ３０の燃焼によって発生する燃焼ガスＣが流動する経路に沿って、バーナ３０よりも下流側、つまりバーナ３０の上方には、顕熱用熱交換器２０が設けられている。給水路４から水Ｗを供給しながら、バーナ３０で燃料Ｆを燃焼させると、バーナ３０の燃焼によって発生した高温の燃焼ガスＣは、燃焼室２の中を上昇して顕熱用熱交換器２０に接触する。そして、顕熱用熱交換器２０は、加熱対象物としての水Ｗを内部に導入され、燃焼ガスＣの顕熱によって、その水Ｗを加熱する。
【００３５】
燃焼ガスＣが流動する経路に沿って、顕熱用熱交換器２０のさらに下流側には、潜熱回収装置１０が設けられている。潜熱回収装置１０は、触媒部１１と、潜熱用熱交換器１２とを有している。燃焼ガスＣが流動する経路に沿って、上流側に触媒部１１、下流側に潜熱用熱交換器１２が、直列に配置されている。
【００３６】
給水路４から水Ｗを供給しながら、バーナ３０で燃料Ｆを燃焼させると、バーナ３０の燃焼によって発生した燃焼ガスＣは、顕熱用熱交換器２０による水Ｗの加熱によって温度が下がった状態で、触媒部１１に接触し、触媒部１１を通過する。そして、触媒部１１を通過した燃焼ガスＣは、潜熱用熱交換器１２に到達する。潜熱用熱交換器１２は、加熱対象物としての水Ｗを内部に導入され、燃焼ガスＣに含まれる水蒸気が凝縮する際の潜熱によって、その水Ｗを加熱する。
【００３７】
燃焼室２の筐体２ａには、排気口２ｂが設けられており、水蒸気の潜熱を潜熱用熱交換器１２で利用された燃焼ガスＣが、排気ガスＥとして、排気口２ｂから給湯器１の外部に排出される。また、潜熱用熱交換器１２において水蒸気の凝縮によって生じた水（凝縮水）は、図示しない凝縮水排水路を経由して、給湯器１の外部に排出される。後述するように、水への溶解によって強酸性となる窒素酸化物が触媒部１１で除去されることにより、凝縮水は中性または中性に近い状態となっているため、凝縮水排水路は、中和装置等、排水の中和処理のための設備を経由せずに、直接、公共下水道等に接続できる場合が多くなる。
【００３８】
給水路４は、潜熱用熱交換器１２、顕熱用熱交換器２０を順に経由し、出湯路５につながっている。つまり、給水路４から導入された低温の水Ｗは、まず潜熱回収装置１０の潜熱用熱交換器１２を通る。そして、燃焼ガスＣに含まれる水蒸気の潜熱により、ある程度の温度まで加熱される。その加熱された水Ｗは、潜熱用熱交換器１２を出て、次に顕熱用熱交換器２０に導入される。そして、顕熱用熱交換器２０によって、高温に加熱される。顕熱用熱交換器２０において加熱された水Ｗは、高温の状態で、出湯路５から外部に供給される。給水路４の入り口には、水流調整バルブ４ａが設けられ、水Ｗの流入の有無および流量を制御することができる。
【００３９】
燃料供給路６は、中途部で、バーナ３０につながるバーナ経路６ｂと、潜熱回収装置１０の触媒部１１につながる触媒部経路６ｃとに分岐している。バーナ経路６ｂを介してバーナ３０に供給される燃料Ｆは、バーナ３０で燃焼され、燃焼ガスＣとなって、顕熱用熱交換器２０および潜熱用熱交換器１２において水Ｗを加熱するのに用いられる。
【００４０】
一方、触媒部経路６ｃを介して触媒部１１に供給される燃料Ｆは、後に詳しく説明するように、触媒部１１において、窒素酸化物を還元する還元性ガス（還元剤）として機能する。触媒部経路６ｃには、バーナ経路６ｂとの分岐点の下流に、燃料調整バルブ６ａが設けられている。燃料調整バルブ６ａの開閉制御により、触媒部１１への燃料Ｆの導入の有無およびその流量を制御することができる。
【００４１】
給湯器１は他に、各構成装置を制御するために、図示しない制御部を有している。制御部によって制御される対象としては、バーナ３０や給気ファン３の運転状態、また給水路４に設けられた水流調整バルブ４ａや燃料供給路６に設けられた燃料調整バルブ６ａの開閉状態を挙げることができる。
【００４２】
［触媒部の構成］
潜熱回収装置１０に設けられる触媒部１１は、吸着体と、還元触媒とを含んでいる。図２に、触媒部１１の構成の一例を模式的に示す。
【００４３】
触媒部１１は、担体１１ａに担持された状態で、吸着体１１ｂと、還元触媒１１ｃと、を有している。吸着体１１ｂは、二酸化窒素（ＮＯ２）等の窒素酸化物（ＮＯｘ）を可逆的に吸着することができる物質である。吸着体１１ｂは、ＮＯｘを吸蔵できるものであれば、さらに好ましい。一方、還元触媒１１ｃは、ＮＯ２等のＮＯｘを還元することができる物質である。
【００４４】
吸着体１１ｂを構成する物質としては、活性炭や、シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタニア等の金属酸化物、特にゼオライト等、多孔質酸化物を挙げることができる。また、吸着体１１ｂは、触媒部１１に導入されたＮＯｘをそのままの状態で吸着するのみならず、酸化数の異なる状態等、別の状態に変換したうえで、吸着するものであってもよい。そのようにＮＯｘを別な状態に変換して吸着する吸着体１１ｂとして、ＮＯ２等のＮＯｘをＮＯ３−に変換して吸着することができるアルカリ金属やアルカリ土類金属、またはそれらの塩を挙げることができる。
【００４５】
吸着体１１ｂにおけるＮＯｘの吸着は、可逆的であり、吸着したＮＯｘを、吸着前と同じ状態で、気相に脱離させることができる。なお、吸着体１１ｂが、ＮＯｘを別の状態に変換したうえで吸着するものである場合には、別の状態のまま、ＮＯｘを脱離させるものであってもよい。
【００４６】
還元触媒１１ｃとしては、Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｈ，Ｉｒ，Ｒｕ，Ａｇ等の貴金属の微粒子、またはそれらの貴金属元素を含む合金の微粒子を挙げることができる。中でも、ＰｔやＰｔ合金の微粒子が、ＮＯｘの還元反応において、高い活性を示す。
【００４７】
還元触媒１１ｃは、ＮＯ２をはじめとするＮＯｘを、Ｎ２（窒素分子）にまで還元できるものであることが好ましい。還元触媒１１ｃとしては、ＮＯｘ単独での反応、つまり分解反応により、ＮＯｘを還元するものを用いてもよいが、その場合には、Ｏ原子が還元触媒１１ｃの表面に留まりやすく、経時的に還元触媒１１ｃの活性を低下させるので、還元性ガスの共存下で還元反応を行い、ＮＯｘ由来のＯ原子を、還元性ガスによって、気体分子の形で除去できるものを用いることが好ましい。特に、還元性ガスとして、給湯器１のバーナ３０に燃料供給路６から供給する燃料Ｆを用いて、そのような還元反応を行えるものであるとよい。
【００４８】
担体１１ａとしては、微粒子等の形態をとる吸着体１１ｂおよび還元触媒１１ｃを担持できるものであれば、どのようなものであってもよく、シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタニア等の金属酸化物を例示することができる。潜熱回収装置１０において、担体１１ａは、触媒部１１の体積の多くを占めるものとなるが、潜熱用熱交換器１２に導入される前の燃焼ガスＣに接触するとともに、燃焼ガスＣを潜熱用熱交換器１２に向かって通過させる必要がある。よって、担体１１ａとしては、多孔質材料よりなるものを用いることや、ハニカム形状等、燃焼ガスＣが通過しやすい流路を有する形状に成形しておくことが好ましい。
【００４９】
担体１１ａを構成し得る好適な材料であるシリカ、アルミナ、ジルコニア、チタニア等の金属酸化物は、上記のように、ＮＯｘを吸着する吸着体１１ｂとしても機能しうる材料であり、担体１１ａを吸着体１１ｂとして兼用してもよい。その場合には、担体１１ａに、別途吸着体１１ｂを担持する必要はない。また、それらの金属酸化物の中には、ＮＯｘの還元反応に活性を示すものもあり、その場合には、担体１１ａを、さらに還元触媒１１ｃとして兼用することもできる。その場合には、担体１１ａに、別途還元触媒１１ｃを担持する必要はない。担体１１ａとして、ＮＯｘ還元反応における助触媒としての作用や、還元触媒１１ｃとの界面においてＮＯｘ還元反応の活性点を創出する作用を有する金属酸化物を用いることも好ましい。吸着体１１ｂや還元触媒１１ｃが、そのままの状態で触媒部１１として保持できるものである場合には、担体１１ａを省略してもよい。
【００５０】
ＮＯｘを吸着する吸着体１１ｂとＮＯｘを還元する還元触媒１１ｃとを備えた触媒系の例として、ディーゼル車等の排気ガス浄化触媒として用いられている、ＫやＢａ等のアルカリ性金属とＰｔ等の貴金属がともに担持された吸蔵還元型ＮＯｘ還元触媒を挙げることができる。この触媒系においては、Ｏ２濃度が高い条件において、貴金属表面上でＮＯｘをＮＯ３−まで酸化したうえで、ＮＯ３−をアルカリ性金属に吸着させる。そして、炭化水素やＣＯ等の還元剤の濃度が高くなると、貴金属表面で、ＮＯ３−をＮ２まで還元する。
【００５１】
触媒部１１が、ＮＯｘを吸着する吸着体１１ｂとＮＯｘを還元する還元触媒１１ｃを備えていることにより、潜熱回収装置１０から排出される凝縮水の酸性度を低下させる（ｐＨを上げて７に近づける）ことができる。給湯器１において、バーナ３０での燃料Ｆの燃焼によって生じた燃焼ガスＣには、空気Ａ中のＮ２の酸化等に起因して、ＮＯ２を中心としたＮＯｘが含有される。燃焼ガスＣの中にＮＯｘが多量に含有されていると、潜熱用熱交換器１２において水蒸気が凝縮する際に、凝縮水中にＮＯｘが溶解する。溶解したＮＯｘは、凝縮水の酸性度を上げる（ｐＨを下げる）。特に、ＮＯ２は、硝酸イオン（ＮＯ３−）や亜硝酸イオン（ＮＯ２−）の形で水に溶解し、強酸性となる。潜熱用熱交換器１２から排出される凝縮水が強酸性を有していると、そのまま公共下水道等に排出することができず、中和装置等を備えて、中和処理してから排出することが必要となる。また、潜熱用熱交換器１２と中和装置の間等、排出される凝縮水に接触する部位の配管を、耐食性ステンレス鋼等、耐腐食性の高い高価な材料で構成することが必要となる。
【００５２】
これに対し、上記のように、燃焼ガスＣを触媒部１１に通過させ、吸着体１１ｂでＮＯｘを吸着することで、潜熱用熱交換器１２に接触する燃焼ガスＣから、ＮＯｘの少なくとも一部を除去しておくことができる。さらに、触媒部１１が、ＮＯｘを還元する還元触媒１１ｃを有していることで、吸着体１１ｂによって一旦吸着したＮＯｘを還元することができる。ＮＯｘを還元すると、水への溶解度が低下するとともに、水に溶解した際に強酸性を示しにくくなる傾向がある。例えば、ＮＯｘをＮＯやＮ２Ｏに還元すると、水への溶解度が顕著に低くなる。また、わずかに溶解する分子も、強酸性を与える硝酸イオンや亜硝酸イオンの形にはならない。さらに、Ｎ２まで還元すると、水にほとんど溶解しないうえ、完全に中性となる。Ｎ２は、水への溶解時の強酸性化以外にも、生体への毒性等、環境への影響を全く有さない。
【００５３】
このように、触媒部１１を構成する吸着体１１ｂによる吸着と、還元触媒１１ｃによる還元によって、ＮＯｘの溶解による潜熱用熱交換器１２からの凝縮水の強酸性化を抑制することができる。その結果、給湯器１のように、潜熱回収装置１０が備えられる装置に、中和装置等、凝縮水を中和処理する設備を設けることや、高耐食性の配管を設けることは必要でなくなり、装置自体、また装置周辺の配管の簡素化と低コスト化を図ることができる。
【００５４】
触媒部１１として、ＮＯｘを吸着する吸着体１１ｂを備えず、ＮＯｘを還元する還元触媒１１ｃのみを備えるものを用いた場合にも、触媒部１１を通過する燃焼ガスＣと還元触媒１１ｃの接触により、ある程度は燃焼ガスＣに含まれるＮＯｘを還元することができる。しかし、その場合には、還元反応の収率は、燃焼ガスＣが触媒部１１を通過する短時間の間に、還元触媒１１ｃと接触するＮＯｘを、還元触媒１１ｃ自体が吸着できる量によって制約される。また、水Ｗを加熱している間に、バーナ３０での燃料Ｆの燃焼によって発生する燃焼ガスＣは、Ｏ２を高濃度で含むうえ、顕熱用熱交換器２０での水Ｗの加熱を経て温度が低下しており、還元触媒１１ｃでのＮＯｘの還元反応に適した条件とはなっていない。これに対し、触媒部１１に、還元触媒１１ｃと共に、吸着体１１ｂを備え、一旦吸着体１１ｂでＮＯｘを捕捉できるようにしておくことで、別途、還元触媒１１ｃでの還元反応に適した条件に、触媒部１１の環境を調整したうえで、吸着体１１ｂで捕捉しておいたＮＯｘを、高反応収率で還元することができる。つまり、燃焼ガスＣに含まれるＮＯｘを、高い割合で、捕捉し、還元することができる。
【００５５】
本給湯器１においては、水流調整バルブ４ａおよび燃料調整バルブ６ａの制御や、バーナ３０および給気ファン３の運転状態の制御により、雰囲気や温度等、触媒部１１の内部の環境を調整することができる。例えば、顕熱用熱交換器２０および潜熱用熱交換器１２によって水Ｗの加熱を行っている間は、図２（ａ）に示すように、還元触媒１１ｃによるＮＯｘの還元よりも、吸着体１１ｂによるＮＯｘの吸着が起こりやすい（還元触媒１１ｃによる還元反応の速度よりも、吸着体１１ｂによる吸着の速度が速い）第一の条件に触媒部１１を維持するとともに、水Ｗの加熱を行っていない間は、図２（ｂ）に示すように、吸着体１１ｂによるＮＯｘの吸着よりも、還元触媒１１ｃによるＮＯｘの還元が起こりやすい（吸着体１１ｂによる吸着の速度よりも、還元触媒１１ｃによる還元反応の速度が速い）第二の条件に触媒部１１を維持する還元期間を設けるように、各構成部材の制御を行えばよい。それにより、水Ｗの加熱と合わせて、吸着体１１ｂによるＮＯｘの吸着と還元触媒１１ｃによるＮＯｘの還元の両方を、効率的に進めることが可能となる。特に、給湯器１で水Ｗの加熱を行っていない期間を、還元期間として、ＮＯｘの還元に有効に利用することができる。第一の条件および第二の条件については、給湯器１および潜熱回収装置１０の運転方法として、後に詳細に説明する。
【００５６】
上にも記載したように、還元触媒１１ｃとしては、還元性ガスによってＮＯｘ由来のＯ原子を除去することで再生し、繰り返してＮＯｘの還元に使用できるものが好ましく、さらには、給湯器１および周辺のガス供給設備の構成の簡素性の観点から、ＮＯｘ還元に用いる還元性ガスとして、バーナ３０に供給する燃料Ｆと同じものを利用することが好ましい。図１の形態では、そのような還元触媒１１ｃを用いることを想定し、燃料供給路６を途中で分岐させ、触媒部経路６ｃを介して、燃料Ｆの一部を、還元性ガスとして触媒部１１に供給できるように構成している。ただし、このような形態に限られず、還元触媒１１ｃの種類や想定している用法に応じて、触媒部１１に還元性ガスを供給する経路を適宜構築すればよい。ＮＯｘの還元に還元性ガスを用いないのであれば、触媒部１１に還元性ガスを導入する経路を省略すればよい。用いる還元性ガスが、燃料Ｆと別のものである場合には、燃料供給路６を触媒部経路６ｃとして分岐させず、かわりに、別途触媒部１１に還元性ガスを供給できる経路を設ければよい。
【００５７】
［給湯器および潜熱回収装置の運転方法］
次に、上記で説明した潜熱回収装置１０を有する給湯器１の運転方法について説明する。
【００５８】
上記の給湯器１においては、図３（ａ）に示した給湯時運転と、図３（ｂ）に示した還元期間運転とを、切り替えて実行することができる。給湯時運転においては、顕熱用熱交換器２０および潜熱用熱交換器１２を用いて、給水路４から取り込んだ水Ｗを、バーナ３０からの熱で加熱し、出湯路５から供給する。この間、触媒部１１において、吸着体１１ｂによるＮＯｘの吸着が進められる。一方、還元期間運転は、給湯の需要がなく、顕熱用熱交換器２０および潜熱用熱交換器１２による水Ｗの加熱を行っていない深夜等の期間に設定される還元期間における運転状態であり、触媒部１１において、還元触媒１１ｃによるＮＯｘの還元が進められる。以下に、各運転状態について説明する。運転状態の切り替えは、水流調整バルブ４ａおよび燃料調整バルブ６ａの開閉状態、バーナ３０および給気ファン３の運転状態等を、図示しない制御部によって制御することによって行う。
【００５９】
（１）給湯時運転
図３（ａ）に、給湯時運転を行っている給湯器１の状態を示す。給湯時運転を行っている間は、水流調整バルブ４ａが開状態とされ、燃焼室２に水Ｗが導入されている。また、バーナ３０および給気ファン３の出力が大きく設定されており、バーナ３０が高温の燃焼ガスＣを大流量で発生させるとともに、燃焼ガスＣに比較的高濃度でＯ２が含有された状態にある。燃料調整バルブ６ａは閉状態とされ、燃料Ｆは、潜熱回収装置１０の触媒部１１には供給されず、バーナ３０にのみ供給される。
【００６０】
バーナ３０から発生した高温の燃焼ガスＣは、顕熱用熱交換器２０において、水Ｗを加熱した後、触媒部１１を通過して、潜熱用熱交換器１２に到達する。顕熱用熱交換器２０での水Ｗの加熱に、燃焼ガスＣの熱が利用されるため、触媒部１１を通過する際の燃焼ガスＣの温度は、発生時よりも低くなっている。典型的には、燃焼ガスＣの温度は、２００℃程度となっている。
【００６１】
触媒部１１を構成する担体１１ａおよび吸着体１１ｂ、還元触媒１１ｃの温度は、触媒部１１を通過する燃焼ガスＣと同じ温度か、それよりも低い温度となる。つまり、２００℃前後、またはそれ以下となる。このような低い温度では、還元触媒１１ｃにおけるＮＯｘの還元反応の速度が非常に遅く、還元反応は進行しにくい。一般に、Ｐｔ，Ｒｈ，Ｐｄ等の貴金属触媒によるＮＯｘ還元反応を進行させることができる温度は、４００〜６００℃程度と、２００℃よりもかなり高くなっている。また、触媒部１１を通過する燃焼ガスＣには、Ｏ２が比較的高濃度で含有されており、それも、還元触媒１１ｃにおける還元反応の進行を妨げる要因となる。
【００６２】
一方、吸着体１１ｂにおけるＮＯｘの吸着は、温度が低いほど進行しやすい。金属酸化物やアルカリ性金属よりなる吸着体１１ｂによるＮＯｘの吸着は、２００℃程度の温度で、効率的に起こる。よって、給湯時運転を行っている間は、図２（ａ）に示すように、吸着体１１ｂによるＮＯｘの吸着が進行する。特に、吸着体１１ｂとしてのＫやＢａ等のアルカリ性金属と、還元触媒１１ｃとしてのＰｔ等の貴金属がともに担体１１ａに担持された触媒系において、貴金属表面上でＮＯ２等のＮＯｘをＮＯ３−に酸化して、アルカリ性金属に吸着させる場合には、触媒部１１に導入される燃焼ガスＣの中のＯ２濃度が高くなっていることにより、ＮＯｘのＮＯ３−までの酸化、およびそれに続くＮＯ３−の吸着を、効率的に進めることができる。
【００６３】
このように、給湯時運転を行っている間は、触媒部１１の内部の環境としては、比較的低温で、Ｏ２の濃度の高く、還元触媒１１ｃによるＮＯｘの還元よりも吸着体１１ｂによるＮＯｘの吸着が起こりやすい、第一の条件にある。給湯の需要が発生している給湯時運転においては、燃料供給路６から供給される燃料Ｆを全てバーナ３０での燃焼に使用し、バーナ３０での燃焼によって得られた熱を顕熱用熱交換器２０での熱交換に優先的に利用することで、水Ｗの加熱を効率的に進めながら、触媒部１１においては、高温や還元性雰囲気が要求される還元触媒１１ｃでのＮＯｘの還元を図るのではなく、比較的低温で還元性の低い雰囲気に、あえて触媒部１１を維持することで、吸着体１１ｂによるＮＯｘの効率的な吸着を、並行して進めることができる。
【００６４】
給湯時運転を行っている間は、バーナ３０で高出力で燃焼が行われるため、多量の燃焼ガスＣが発生し、また、潜熱用熱交換器１２において、多量の凝縮水が排出される。しかし、潜熱用熱交換器１２に到達する燃焼ガスＣは、触媒部１１を通過し、含有されるＮＯｘの多くの部分を、吸着体１１ｂでの吸着によって除去されているため、凝縮水中に溶解するＮＯｘは、低濃度に抑えられる。
【００６５】
（２）還元期間運転
図３（ｂ）に、還元期間運転を行っている給湯器１の状態を示す。還元期間運転は、深夜等、給湯の需要がなく、給湯器１が水Ｗの加熱による給湯を行っていない間に、行われる。還元期間運転を行う還元期間は、給湯器１が給湯を行っていない期間のうち一部として設定しても、全体として設定してもよい。
【００６６】
還元期間運転を行っている間は、水流調整バルブ４ａが閉状態とされ、燃焼室２には水Ｗが導入されず、水Ｗの加熱は行われない。燃料調整バルブ６ａは開状態とされ、燃料Ｆは、バーナ経路６ｂを介してバーナ３０に供給されるとともに、触媒部経路６ｃを介して、還元性ガスとして、潜熱回収装置１０の触媒部１１に供給される。
【００６７】
還元期間運転においても、バーナ３０および給気ファン３は、運転されているが、それらの出力はいずれも、給湯時運転の際よりも、低く抑えられている。しかし、還元期間運転においては、燃焼室２で水Ｗの加熱を行わないため、バーナ３０で発生した燃焼ガスＣの熱は、顕熱用熱交換器２０での熱交換に利用されない。よって、触媒部１１を通過する燃焼ガスＣの温度は、給湯時運転の際よりも、高くなっている。典型的には、触媒部１１を通過する燃焼ガスＣの温度を、４００〜６００℃程度とすることができる。
【００６８】
また、還元期間運転においては、給湯時運転に比較して、バーナ３０が発生する燃焼ガスＣの流量が小さくなっており、燃焼ガスＣに含まれるＮＯｘの濃度も、給湯時運転の際よりも低くなっている。さらに、上記のように、燃料Ｆが触媒部１１に供給されるため、触媒部１１の内部の雰囲気において、給湯時運転の際には実質的に含有されない燃料Ｆが、還元期間運転の際には、含有されることになる。また、燃料Ｆが供給されることにより、触媒部１１の内部の雰囲気におけるＯ２濃度が、相対的に低くなり、給湯時運転よりも低くなりやすい。
【００６９】
高温の燃焼ガスＣが触媒部１１を通過することで、触媒部１１が高温まで加熱される。すると、加熱された吸着体１１ｂにおいて、図２（ｂ）のように、それまで吸着していたＮＯｘの脱離が起こる。
【００７０】
吸着体１１ｂから脱離したＮＯｘは、還元触媒１１ｃの表面において、還元反応を受ける。上記のように、還元期間運転においては、触媒部１１が４００〜６００℃程度まで加熱され、この温度域は、Ｐｔ，Ｒｈ，Ｐｄ等の貴金属よりなるＮＯｘ還元触媒の多くにおいて、ＮＯｘ還元反応が好適に進行する領域に相当する。加えて、触媒部経路６ｃを介して、還元性ガスとして作用する燃料Ｆが、触媒部１１に導入されているうえ、燃料Ｆの供給に伴い、触媒部１１におけるＯ２の濃度が相対的に低くなっていることから、触媒部１１は、ＮＯｘ還元反応が進行しやすい雰囲気にある。
【００７１】
つまり、還元期間運転においては、触媒部１１の内部が、上記給湯時運転における第一の条件よりも、高温となるとともに、Ｏ２濃度が低く、また還元性ガスの濃度が高くなっており、吸着体１１ｂにおけるＮＯｘの吸着よりも、還元触媒１１ｃにおけるＮＯｘの還元が起こりやすい、第二の条件にある。それにより、還元期間運転においては、先立つ給湯時運転において吸着体１１ｂに吸着されていたＮＯｘの多くの部分が、還元触媒１１ｃによって、還元を受ける。なお、還元期間運転においても、触媒部１１を加熱する目的で、バーナ３０が燃焼されており、還元期間運転中に触媒部１１を通過する燃焼ガスＣにも、少量ながらＮＯｘが含まれる。このＮＯｘについても、少なくとも一部は、還元触媒１１ｃによって、還元することができる。
【００７２】
このように、還元期間運転においては、還元触媒１１ｃによるＮＯｘの還元を効率的に進めることができ、給湯時運転を行っている間と比較して、触媒部１１の中のＮＯｘの量を低減することができる。よって、次に給湯時運転を行う際に、触媒部１１の中に残存していたＮＯｘが潜熱用熱交換器１２から排出される凝縮水に溶解することは、起こりにくい。また、還元期間運転においては、潜熱用熱交換器１２で水Ｗの加熱を行わないので、凝縮水は実質的に排出されない。ＮＯｘの還元によって生じた還元生成物が、給湯時運転中に排出される凝縮水と接触する可能性はあるが、ＮＯ２をはじめとするＮＯｘは、還元されることで、水への溶解度が低下し、また溶解しても強酸性を示しにくくなる傾向がある。よって、還元生成物が凝縮水に溶解し、凝縮水を強酸性化することは起こりにくい。特に、ＮＯｘがＮ２まで還元される場合には、凝縮水にほぼ溶解しなくなる。また、排気口２ｂから気体の状態で排気された際にも、環境に悪影響を与えない。
【００７３】
本実施形態においては、還元触媒１１ｃによるＮＯｘの還元を、ＮＯｘと、還元性ガスとして供給した燃料Ｆとの反応によって行う。そのため、還元反応によって生じたＮＯｘ由来のＯ原子が、気体分子の状態で除去され、還元触媒１１ｃの表面上には残りにくい。例えば、還元性ガスがメタン等の炭化水素である場合には、Ｏ原子は、ＣＯ２またはＣＯの形で除去される。還元性ガスがＨ２である場合には、Ｏ原子は、Ｈ２Ｏの形で除去される。
【００７４】
これらの場合には、還元触媒１１ｃは、還元期間運転において、ＮＯｘを還元しながら、再度ＮＯｘの還元が可能な状態に再生される。よって、１回の還元期間の中で、還元触媒１１ｃの活性は実質的に低下せず、また、次の還元期間においても、高い活性を示すことになる。吸着体１１ｂも、還元期間運転の間に加熱を受けることで、すでに吸着していたＮＯｘを脱離させ、再度ＮＯｘを吸着可能な状態に再生される。このように、還元期間運転において、吸着体１１ｂと還元触媒１１ｃの両方が再生されるため、触媒部１１を、給湯時運転によるＮＯｘの捕捉と還元期間運転によるＮＯｘの還元に、繰り返して使用することができる。
【００７５】
以上のように、給湯の需要が存在せず、水Ｗの加熱にバーナ３０を使用する必要がない期間に、還元期間を設けることで、触媒部１１の内部の環境を、触媒部１１でのＮＯｘの還元に適した第二の条件に維持することに、バーナ３０を専用に使用することができる。つまり、触媒部１１の高温への加熱や、還元反応に適した雰囲気の形成を、水Ｗの加熱の必要性に制約されずに、行うことができる。このように、ＮＯｘの還元と触媒部１１の再生を、好適な条件で行えるようにすることで、給湯を行わない時間を有効に活用することができる。給湯時運転において、水Ｗの加熱と並行して行われるＮＯｘの吸着と合わせて、給湯器１の本来の目的である給湯を妨げることなく、給湯器１の各部要素を有効に利用しながら、ＮＯｘの溶解による凝縮水の強酸性化を、効果的に抑制することができる。
【００７６】
特に、燃料Ｆを、バーナ３０に燃焼用に供給するとともに、還元期間運転において、還元性ガスとして触媒部１１に供給することで、共通の燃料Ｆを、給湯時運転における水Ｗの加熱と、還元期間運転におけるＮＯｘの還元の両方に利用することができる。中でも、還元期間運転においては、燃料Ｆを、バーナ３０での燃焼による触媒部１１の加熱と、還元触媒１１ｃにおいてＮＯｘと反応させる還元剤としての用途の両方に用いて、還元触媒１１ｃによるＮＯｘ還元に適した条件を整備することになる。このように、給湯器１の外部から供給するガスとして、燃料Ｆと空気Ａのみを用いる簡素な構成で、給湯とＮＯｘの処理の両方に、燃料Ｆを有効に利用して、水Ｗの加熱とＮＯｘの還元を行うことができる。
【００７７】
本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
【符号の説明】
【００７８】
１            給湯器
２            燃焼室
３            給気ファン
４            給水路
４ａ          水流調整バルブ
５            出湯路
６            燃料供給路
６ａ          燃料調整バルブ
６ｂ          バーナ経路
６ｃ          触媒部経路
１０          潜熱回収装置
１１          触媒部
１１ａ        担体
１１ｂ        吸着体
１１ｃ        還元触媒
１２          潜熱用熱交換器
２０          顕熱用熱交換器
３０          バーナ（燃焼手段）
Ａ            空気
Ｃ            燃焼ガス
Ｅ            排気ガス
Ｆ            燃料（還元性ガス）
Ｗ            水（対象物）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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