(57)【要約】      （修正有）【課題】酸性ドレン水を貯留、滞留させることなく中和性能を長期間維持できる小型で軽量な中和装置を提供する。【解決手段】中和剤９を充填する中和器本体１を縦型の直管円筒状に成形し、該中和器本体１の内部に顆粒状の中和剤９を充填し、中和器本体１の上部ジョイント部３から内部に導入する酸性ドレン水をその自然落下中に前記中和剤９に接触させて中和できるようになし、中和したドレン水を中和器本体１の下部ジョイント部５から排水するように構成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中和剤を充填する中和器本体を縦型の直管円筒状に成形し、該中和器本体の内部に顆粒状の中和剤を充填し、中和器本体の上部から内部に導入する酸性ドレン水をその自然落下中に前記中和剤に接触させて中和できるようになし、中和したドレン水を中和器本体下部から排水するように構成したことを特徴とする中和装置。
【請求項２】
中和剤を充填する中和器本体を漏斗状底部を有するように成形し、該中和器本体の内部に顆粒状の中和剤を充填し、中和器本体上部から内部に導入する酸性ドレン水をその自然落下中に前記中和剤に接触させて中和できるようになし、中和したドレン水を中和器本体下部から排水するように構成したことを特徴とする中和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潜熱回収型燃焼装置に付設するための中和装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
二次熱交換器にあっては、これ迄利用されることなく排気していた高温高熱の燃焼ガスを再利用し、一次熱交換器で熱交換する前の低温の水を予熱することができる。
【０００３】
これによって少ない燃料消費量で加熱できて、熱エネルギーを無駄にすることなく高い熱効率を達成することができるが、排ガス中の水蒸気が含まれている潜熱も回収されるために排ガス中の水蒸気は凝縮して水滴が発生し、時間経過とともに水滴がドレン水となる。
【０００４】
このドレン水に排ガス中に含まれている窒素酸化物や硫黄酸化物が溶け込むことによって強酸性水が生成されるが、そのまま自然界へ排出することは環境負荷となるため、中和装置で中和処理した後に排水している。 
【０００５】
しかしながら、従来のこの種の中和装置は、酸性ドレン水によって中和剤が溶け出すため溶け落ちた物質が汚泥として沈殿してしまい中和反応の妨げとなっている。中和剤は前述の溶け落ちや燃焼装置の寿命を考慮して充填されているが、その充填量は１ｋｇ以上となっており中和装置全体としてはかなりの重量物で、しかも占有体積も大きくなっているため、潜熱回収型燃焼装置の小型化、軽量化の妨げになっていた。
【０００６】
また、時間をかけて確実に中和反応を促すために酸性ドレン水を滞留させておく構造を採っているが、その反面、冬場の寒冷地では、滞留した酸性ドレン水が中和器内で凍結してしまうことから、凍結防止用のヒーターを取り付ける必要があった。また、燃焼装置の移設や点検時には滞留している酸性ドレン水を強制的に抜くことができるように水抜き栓を設ける必要もある等の問題点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１８０４６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記の問題点を解消すべく案出したものであって、酸性ドレン水を貯留、滞留させることなく中和性能を長期間維持できる小型で軽量な中和装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る第一の中和装置は、中和剤を充填する中和器本体を縦型の直管円筒状に成形し、該中和器本体の内部に顆粒状の中和剤を充填し、中和器本体の上部から内部に導入する酸性ドレン水をその自然落下中に前記中和剤に接触させて中和できるようになし、中和したドレン水を中和器本体下部から排水するように構成したことを最も主要な特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明に係る第二の中和装置は、中和剤を充填する中和器本体を漏斗状底部を有するように成形し、該中和器本体の内部に顆粒状の中和剤を充填し、中和器本体上部から内部に導入する酸性ドレン水をその自然落下中に前記中和剤に接触させて中和できるようになし、中和したドレン水を中和器本体下部から排水するように構成したことを最も主要な特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る第一の中和装置は、酸性ドレン水をその自然落下中に顆粒状の中和剤に接触させて中和することができるので、酸性ドレン水を貯留、滞留させる必要がなく中和性能を長期間維持することができ、小型で軽量な中和装置を市場に提供することができるという利点がある。  
【００１２】
本発明に係る第二の中和装置は、上記した本発明に係る第一の中和装置の利点に加えて、中和器本体内に充填した中和剤を常にその自重でタンク本体内の漏斗状底部に沿って滑落集合させておくことができ、中和器本体内の中和剤の充填状態を常に安定的に保持することができるという利点をも有する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は本発明中和装置の縦断面図である。（実施例１）
【図２】図２は本発明中和装置の部分切欠状態の斜視図である。（実施例１）
【図３】図３は本発明中和装置における上部ジョイント部の部分断面状態の側面図である。（実施例１）
【図４】図４は本発明中和装置における整流体の側面図である。（実施例１）
【図５】図５は本発明中和装置におけるオーバーフローパイプの側面図である。（実施例１）
【図６】図６は中和剤のエネルギー分散型Ｘ線（ＥＤＸ）結果表である。
【図７】図７は中和剤の粒子表面の電子顕微鏡写真である。
【図８】図８は本発明中和装置の他の実施例を示す縦断面図である。（実施例２）
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明は、酸性ドレン水を貯留、滞留させることなく中和性能を長期間維持することができ、小型で軽量な中和装置を市場に提供するという目的を、中和器本体内部に導入した酸性ドレン水をその自然落下中に中和器本体内部に充填した顆粒状の中和剤に均等に接触させて中和することによって実現した。
【実施例１】
【００１５】
本発明に係る第一の中和装置を、図１〜図７に図示する実施例１に基づいて説明する。
【００１６】
図１及び図２において、本発明中和装置の胴体部分を構成する後述する中和剤を充填するための中和器本体１は、直管円筒形状であって、上部には、その中心軸線上に酸性ドレン水を内部に導入するための導入口２を形成するための図３に示すような上部ジョイント部３を設けていると共に同軸線上の下部には中和器本体１内部で中和処理されたドレン水を外部に排水するための排水口４を形成する下部ジョイント部５を設けている。
【００１７】
中和器本体１内部における上部ジョイント部３の直下に図４に示すような頭端をきのこ状等凸曲面に成形してなる整流体６を配設している。該整流体６は上部ジョイント部３の導入口２からタンク本体1の内部に落下する酸性ドレン水を該整流体６の全外周に拡散させて、該酸性ドレン水を後述する中和剤９に満遍なく均一に接触させるよう構成されている。
【００１８】
整流体６の直下には該整流体６と一体的に成形するか、或いは、別体で成形して組み合わせる等してなる図５に示すようなオーバーフローパイプ７を配設する。該オーバーフローパイプ７の側面には後述する中和剤９の粒径以下の適宜数の穿孔８を設けている。
【００１９】
中和器本体１内部における前記オーバーフローパイプ７の外周空間に顆粒状の中和剤９を充填する。該中和剤９としては、ケイ酸ナトリウムアルミニュウムと、代表的な光触媒である二酸化チタンを成分とする粒径１０μｍ〜１０ｍｍの顆粒混合物を用いるのが好適である。また、６００℃以上で炭化させた竹炭を中和助剤として混合することもできる。
【００２０】
該中和剤９は、電子線を照射し、そこから発生する特性Ｘ線を検出し、元素固有のエネルギー分散型Ｘ線分光（ＥＤＸ）の結果を図８に示す。また、中和剤９表面の顕微鏡写真を図１０に示す。図９の写真にみられる白い部分が二酸化チタンであり、ケイ酸ナトリウムアルミニュウムの表面に均一に分散していることが見て取れる。なお、ケイ酸ナトリウムアルミニュウム以外のケイ酸塩系の顆粒物質であれば材料として同様に使用でき、ケイ酸ナトリウムアルミニュムに限定されるものではない。
【００２１】
なお、図中の１０は、タンク本体１内に充填した中和剤９の上部に載置する上部スペーサであって、中和剤９が中和器本体１内で不用意に転動してしまうことを防ぐためのものである。
【００２２】
また、図中の１１は、中和器本体１内に充填した中和剤９を支承する下部スペーサであって、中和器本体１内の底部側において中和処理されたドレン水の流路空間を確保するために設けられている。
【００２３】
なお、タンク本体１，上部ジョイント部３、下部ジョイント部５、整流体６、上部スペーサー１０、及び、下部スペーサー１１等は、硬質ガラス、ポリ塩化ビニル、ポリオレフィン、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の材料をもって成形されるが、耐薬品性、とりわけ耐酸性を有する材料で、射出成形、押出成形し得る材料であれば好適であり、これら材料に限定されるものではない。また、上部スペーサー１０、及び、下部スペーサー１１は、高い透水性を備えたものである。
【００２４】
上記のように構成された本実施例１の中和装置は、上部ジョイント部３から中和器本体１内に導入された酸性ドレン水を整流体６によって該整流体６の外周に拡散させ、その拡散された酸性ドレン水が中和器本体1内を自然落下する間に中和剤９に満遍なく均等に接触させることができる。
【００２５】
これにより、酸性ドレン水は、中和器本体１内で拡散されて自然落下しながら中和剤９に接触する間に効率よく中和させることができる。
【００２６】
中和器本体１に導入される酸性ドレン水の水量が過多状態となった場合には、中和器本体１内の中和剤９中の余剰の酸性ドレン水はオーバーフローパイプ５の
穿孔６から該オーバーフローパイプ５内を経て排水することができ、中和器本体１内に酸性ドレン水が滞留することを未然に防止することができる。
【００２７】
本実施例１の中和装置は、上記のような構成になり、酸性ドレン水をその自然落下中に顆粒状の中和剤に接触させて中和することができるので、酸性ドレン水を貯留、滞留させる必要がなく中和性能を長期間維持することができ、小型で軽量な中和装置を実現できる。これによって、潜熱回収型燃焼装置自体をスマートでスリムに設計することが可能になったり、熱交換器の容量アップを図ったり、重量物であった潜熱回収型燃焼装置の据付時の労力軽減を図ったりと、その利用価値を高めることができる。
【実施例２】
【００２８】
次に、本発明に係る第二の中和装置を、図８に図示する実施例２に基づいて説明する。
【００２９】
図８に図示する実施例２では、実施例１における図面符号と共通の構成については同一の図面符号をもって表示する。
【００３０】
本実施例２の中和装置は、前記した実施例１の中和装置と基本的に共通の構成を有する。顆粒状の中和剤９を充填する中和器本体２１の上部から内部に酸性ドレン水を導入し、その自然落下中に前記中和剤９に接触させて中和できるようになし、中和したドレン水を中和器本体２１下部の排水口４から排水するように構成したというその特徴を共有するものである。
【００３１】
本実施例２の中和装置が前記した実施例１の中和装置と相違する点は、本実施例２の中和装置においては、顆粒状の中和剤９を充填する中和器本体２１に漏斗状底部２２を有するように成形した点にある。
【００３２】
なお、図８中の２３は着脱キャップ２４を有する中和剤９の投入口である。
【００３３】
本実施例２は上記した構成になるので、前記実施例１と同様の利点に加えて、中和器２１内に充填した顆粒状の中和剤９が酸性ドレン水を中和するに伴ってその外周面から徐々に溶け出し中和剤９の各々の粒径が減少した場合、中和剤９をその自重で中和器本体２１の漏斗状底部２２に沿って下方に滑落集合させることができ、これによって、中和器本体２１内における中和剤９の充填密度を常に平均的に安定保持することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１    中和器本体
２    酸性ドレン水の導入口
３    上部ジョイント部
４    排水口
５    下部ジョイント部
６    整流体
７    オーバーフローパイプ
８    穿孔
９    中和剤
１０    上部スペーサー
１１    下部スペーサー
２１    中和器本体
２２    漏斗状底部
２３    中和剤の投入口
２４    キャップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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