JP2009000626A - 中和装置、燃焼装置、並びに、給湯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】貯留容器の中和剤収容空間に対するドレンの入口近傍にある中和剤が溶解しても貯留容器に対するドレンの流入が阻害されてしまうのを防止可能な中和装置の提供を目的とした。
【解決手段】中和装置７の貯留容器３０は、ドレンを受容するための受容部３１と、中和剤が収容された中和剤収容部３２と、排出部３３とを有する。中和剤収容部３２は、ドレン流入部５９に近い方から上流部６０、中流部６１、下流部６２に区分される。上流部６０の上流部天面７０および中流部６１の中流部天面７１には、直線的に伸びる一連の溝８０が形成されており、これを介してドレン流入部５９側から第１中和剤収容空間５５内にドレンを導入することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、給湯装置で発生したドレンを中和するための中和装置、当該中和装置を備えた燃焼装置、並びに、当該燃焼装置を備えた給湯装置に関する。

従来より、下記特許文献１に開示されているような、いわゆる潜熱回収型の給湯装置が提供されている。この種の給湯装置では、燃焼ガスが通過する燃焼ガス通路の中途に熱交換器が設けられており、当該熱交換器において燃焼ガス中に含まれている顕熱だけでなく、潜熱まで回収できる構成とされている。そのため、潜熱回収型の給湯装置では、燃焼作動に伴って燃焼ガス通路内においてドレンが発生することとなる。

潜熱回収型の給湯装置において発生するドレンは、燃焼ガスにさらされるため、酸性度が高く、腐食性を有する。そのため、従来技術の潜熱回収型の給湯装置の多くは、ドレンを排出するためのドレン排出系統を燃焼ガス通路に連通するように設けると共に、ドレン排出系統の中途にドレンを中和するための中和装置を設けた構成とし、ドレンがそのまま排出されるのを防止している。
特開２００３−７４９７４号公報

従来技術の給湯装置で採用されている中和装置の多くは、ドレンを貯留可能な貯留容器を有し、当該貯留容器にドレンの入口および出口（以下、それぞれドレン流入部、ドレン流出部とも称す）を備えた中和剤収容空間を設け、当該空間に中和剤を詰め込んだ構造とされていた。そのため、従来技術の中和装置では、中和剤収容空間においてドレンの入口近傍にある中和剤が、他の部分にあるものよりも優先的に溶解していく傾向にあった。

ここで、液体燃料を燃焼するタイプの燃焼手段を備えた給湯装置では、燃焼手段において燃料漏れが発生する可能性がある。そのため、かかる構成の給湯装置では、燃焼手段において漏れた液体燃料が下流側に漏洩するのを防止すべく、ドレンと液体燃料とを分離する、いわゆる油水分離機能を有するもの（以下、油水分離部とも称す）を中和剤収容空間よりも上流側に備えた構成とすることが望ましい。かかる構成とした場合は、液体燃料が水よりも比重が小さいことを利用し、油水分離部の下方からドレンを取り出すこととなるため、中和剤収容空間へのドレン流入部を貯留容器の底部側に設けた構成となる。

上記したようにドレン流入部を中和剤収容空間の下方側に設けた場合は、ドレンの入口近傍において溶解した中和剤が上方にある中和剤の重量の影響により隣接する中和剤同士が押し固められて一体化したような状態になってしまい、ドレンが貯留容器にほぼ流入できない状態になってしまうといった問題があった。

そこで、本発明は、貯留容器の中和剤収容空間に対するドレンの入口近傍にある中和剤が溶解しても貯留容器に対するドレンの流入が阻害されてしまうのを防止可能な中和装置の提供を目的とした。

請求項１に記載の発明は、燃料を燃焼する燃焼手段と、当該燃焼手段における燃焼作動に伴って発生した燃焼ガスが流れる燃焼ガス通路と、当該燃焼ガス通路を流れる燃焼ガスとの熱交換により湯水または熱媒体を加熱可能な熱交換手段とを備えた燃焼装置において発生するドレンを中和するための中和装置であって、ドレンを貯留可能な貯留容器を有し、当該貯留容器内に、中和剤が収容される中和剤収容空間と、当該中和剤収容空間に対するドレンの入口となるドレン流入部と、前記中和剤収容空間にあるドレンの出口となるドレン流出部とがあり、前記ドレン流入部が、ドレン流出部に対して貯留容器の底面側に設けられたものであり、前記中和剤収容空間のうち少なくともドレン流入部側の領域に、当該ドレン流入部からドレン流出部の下端を通る水平面よりも上方側の位置まで伸びる溝が設けられていることを特徴とする中和装置である。

本発明の中和装置は、ドレン流入部からドレン流出部側に向けて伸びる溝を有する。そのため、仮にドレン流入部の近傍において溶解した中和剤が組み合わさったりくっつく等してドレンがドレン流入部を通過しにくい状態になったとしても、ドレン流入部から流入しようとするドレンを上記した溝を介して中和剤収容空間内に導入することができる。従って、本発明の中和装置では、ドレン流入部近傍において中和剤が組み合わさるように溶解したとしても、中和剤収容空間に対するドレンの流入が阻害されるのを防止できる。

ここで、本発明者らが検討した結果、上記した溝が略垂直に伸びるものである場合は、中和剤収容空間内にある中和剤が溝に嵌り込んでしまい、当該溝を介したドレンの流通が阻害される可能性があることが判明した。従って、上記したように溝を設ける場合は、中和剤が嵌り込みにくい構成であることが望ましい。

そこで、かかる知見に基づいて提供される請求項２に記載の発明は、溝が、ドレン流入部側からドレン流出部側に向かって傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の中和装置である。

かかる構成とした場合は、溝に中和剤が嵌り込みにくく、ドレンの通路を確実に確保することができる。

ここで、上記請求項１又は２に記載したように、本発明の中和装置は、溝を用いてドレンの流通を確保する構造であり、中和剤収容空間を形成する天面や、側面、底面のいずれに設けられていてもよい。一方、中和剤収容空間に設けられる溝は、ドレンの流通性を確保する上で重要な役割を果たすものである。そのため、上記請求項１又は２に記載の中和装置は、貯留容器を従来公知のブロー成形等の手法で作成する場合であっても、溝を容易に適切な形態となるように成形可能なものであることが望ましい。

かかる知見に基づいて提供される請求項３に記載の発明は、中和剤収容空間を形成する天面、側面、底面のうち少なくともいずれかに中和剤収容空間の外側に向けて突出した突出部があり、当該突出部に溝が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の中和装置である。

本発明の中和装置は、溝を中和剤収容空間の天面や、側面、底面に設けたものであるため、中和剤収容空間に対するドレンの流通を確実に確保することができる。また、本発明の中和装置では、溝を中和剤収容空間の外側に向けて突出した突出部に設けた構成であるため、貯留容器を従来公知のブロー成形等の手法で作成する場合であっても溝を容易かつ適切な形態に成形することができる。

請求項４に記載の発明は、中和剤収容空間のうち少なくともドレン流入部側の領域に、ドレン流出部側に向かうに連れて前記貯留容器の天面が前記ドレン流出部よりも低い位置からドレン流出部の下端を通る水平面よりも上方側の位置まで段階的あるいは連続的に上昇した傾斜領域が設けられており、当該傾斜領域に溝が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の中和装置である。

本発明の中和装置では、中和剤収容空間のうち少なくともドレン流入部側の領域に傾斜領域が設けられている。また、傾斜領域では、ドレン流出部側に向かうに連れて前記貯留容器の天面が前記ドレン流出部よりも低い位置から段階的あるいは連続的に上昇している。そのため、本発明の中和装置では、傾斜領域において中和剤収容空間に詰め込まれている中和剤の量は、ドレン流入部側からドレン流出部側に向かうにつれて段階的あるいは連続的に増加していくこととなる。すなわち、本発明の中和装置では、ドレン流入部近傍に充填されている中和剤の量が他の部分に比べて少なく、中和剤に上方にある中和剤の重量に起因して作用する押圧力が、ドレン流入部からドレン流出部側に離れた位置において中和剤に作用する押圧力に比べて小さい。従って、本発明の中和装置では、貯留容器の底面側に設けられたドレン流入部からドレンが流入してきても、ドレン流入部近傍において溶解した中和剤同士が押し固められる等して、ドレンの通過が阻害される可能性を最小限に抑制することができる。

また、本発明の中和装置では、ドレンの中和に伴って中和剤が溶解していくと、傾斜領域において天面と未だ溶解せず残存している中和剤との間に隙間が発生する。本発明の中和装置では、ドレン流出部の下端を通る水平面よりも上方側の位置まで天面が上昇しているため、互いに組み合わさるような形状に溶けた中和剤と天面との間にできた隙間をドレンが通過できる。そのため、本発明の中和装置によれば、中和剤収容空間に対するドレンの通過が阻害されるのを確実に防止することができる。

請求項５に記載の発明は、中和剤収容空間のドレン流入部に隣接する領域に、貯留容器の天面がドレン流出部が設けられた位置よりも低く、底面に対して平行な水平領域が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の中和装置である。

かかる構成とした場合についても、ドレン流入部の近傍にある中和剤に上方から作用する押圧力が小さい。そのため、本発明の中和装置では、ドレン流入部近傍にある中和剤が押し固められる等して貯留容器に対するドレンの流入が阻害されるのを防止することができる。

請求項６に記載の発明は、貯留容器が、中和剤収容空間よりもドレンの流れ方向上流側に燃焼装置側から排出されたドレンを受け入れるドレン受容部を有し、当該ドレン受容部に、液体燃料の存在を検知可能な燃料検知手段が設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の中和装置である。

かかる構成によれば、未燃状態のまま貯留容器に流入した液体燃料の存在を適確に検知することができる。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載の中和装置を備えていることを特徴とする燃焼装置である。

かかる構成によれば、中和装置を構成する貯留容器に設けられたドレン流入部における通水不良が起こるのを防止可能な燃焼装置を提供できる。

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の燃焼装置を備えていることを特徴とする給湯装置である。

かかる構成によれば、中和装置の貯留容器に設けられたドレン流入部で通水不良が起こるのを防止可能な給湯装置を提供できる。

本発明によれば、貯留容器の中和剤収容空間に対するドレンの入口近傍にある中和剤が溶解しても貯留容器に対するドレンの流入が阻害されてしまうのを防止可能な中和装置を提供することができる。

続いて、本発明の一実施形態にかかる給湯装置１について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明では、上下左右の位置関係は、特に断りのない限り、通常の設置状態を基準として説明する。

給湯装置１は、燃焼部２（燃焼手段、燃焼装置）と、一次熱交換器２０（熱交換手段）と、二次熱交換器２５（熱交換手段）とを備えた、いわゆる潜熱回収型の給湯装置である。給湯装置１は、燃焼部２の下方に燃焼ケース３と、排気集合部５とを有する。これらにより、給湯装置１には、燃焼ケース３から排気集合部５を経て後述する消音部６に至る、断面形状が略「Ｕ」字型となるように連通した空間が形成されている。また、燃焼部２の側方には、消音部６が設けられており、燃焼ケース３の下方には中和装置７が設けられている。燃焼ケース３および消音部６は、それぞれ給湯装置１の底側に設けられた排気集合部５に連通している。

図１に示すように、燃焼部２は、空気ケース８や燃料噴霧ノズル１０、送風機１１、燃焼筒１２等を備えている。燃焼部２は、いわゆる逆燃焼式の燃焼装置により構成されており、下方に向けて火炎を形成可能とされている。すなわち、燃焼部２は、送風機１１を作動させることによって空気ケース８内に燃焼用の空気を導入すると共に、図示しない燃料供給源から供給されてきた液体燃料を燃料噴霧ノズル１０から下方に向けて噴霧し、燃焼筒１２内において燃焼できる構成とされている。

燃焼ケース３は、燃焼部２に対して下方側に位置しており、燃焼部２における燃焼動作に伴って発生する高温の燃焼ガスが流れる部分である。燃焼ケース３は、排気集合部５や消音部６と組み合わさって一連の燃焼ガス通路４を形成している。燃焼ケース３の内部には、一次熱交換器２０および二次熱交換器２５が設けられている。一次熱交換器２０は、燃焼部２を流れる燃焼ガスの流れ方向上流側、すなわち図示状態において上方側に位置している。一方、二次熱交換器２５は、燃焼部２を流れる燃焼ガスの流れ方向下流側、すなわち図示状態において下方側に位置している。

一次熱交換器２０の入水口（図示せず）と、二次熱交換器２５の出水口（図示せず）との間は図示しない配管によって接続されている。また、一次熱交換器２０の出水口２０ａには、カランや浴槽といったような湯水の供給先となる所（給湯先）に繋がる配管が接続されている。また、二次熱交換器２５の入水口２５ａには、外部から加熱対象となる湯水を供給するための入水配管２６が接続されている。そのため、給湯先において給湯要求があり、外部の給水源から入水配管２６を介して湯水が供給されると、この湯水は二次熱交換器２５の入水口２５ａに供給される。入水口２５ａに供給された湯水は、二次熱交換器２５を流れた後、一次熱交換器２０内を流れることによって順次熱交換加熱され、その後一次熱交換器２０の出水口２０ａから給湯先に向けて供給される。

排気集合部５は、燃焼ケース３の下方に配置され、燃焼ケース３に直接連通した部分である。排気集合部５は、給湯装置１の底側において給湯装置１の幅方向（図１において左右方向）に伸びる内部空間を有する。また、排気集合部５は、燃焼ケース３の側方に配された消音部６とも連通している。そのため、排気集合部５は、燃焼ケース３を下方に向けて流れる燃焼ガスを流入させるとともに、当該燃焼ガスを消音部６に向けて流出させる部分として機能する。すなわち、排気集合部５は、下方に向けて流れる燃焼ガスの流れ方向を上方に向けて折り返すための部分として機能する。

排気集合部５の底部には、ドレン排出口２７が設けられている。ドレン排出口２７は、二次熱交換器２５側から落下してくるドレンを排気集合部５の外部に排出するための排出口として機能する。排気集合部５の下方には、中和装置７が配されており、ドレン排出口２７から排出されるドレンを受容し、中和して排出可能とされている。

図１〜図３に示すように、中和装置７は、ドレンを貯留可能な貯留容器３０を有する。図示のように、貯留容器３０は、通常の設置状態において横長の形状の容器であり、長手方向一端側に受容部３１（ドレン受容部）があり、他端側に排出部３３がある。そして、受容部３１と排出部３３との間に、中和剤収容部３２を有する。

受容部３１は、中和装置７側に流れてきたドレンを受容する部分であり、燃焼部２において燃料漏れが発生した場合に、ドレンと共に流入してきた液体燃料とドレンとを分離する、いわゆる油水分離機能を備えている。具体的には、受容部３１は、第１〜３受容槽４０〜４２を有する。第１受容槽４０は、天面側にドレン供給口４４を有する。ドレン供給口４４には、排気集合部５のドレン排出口２７が配管接続されている。

第１受容槽４０と第２受容槽４１との間には、貯留容器３０の天面側から下方に向けて伸びる仕切り４５があり、これにより両者が仕切られている。仕切り４５の下端部は、受容部３１の底面から上方に離れた位置にある。そのため、第１，２受容槽４０，４１は、仕切り４５の下端部と底面との間に形成された連通部４６を介して、受容部３１の底面側において互いに連通している。従って、受容部３１は、仕切り４５の下端部以上の水位までドレン等が溜まった状態になると、第１，２受容槽４０，４１間で気体が流動不可能な状態（水封状態）になる。

第３受容槽４２は、第２受容槽４１と後に詳述する中和剤収容部３２との間に設けられている。第２受容槽４１と第３受容槽４２との間には、貯留容器３０の底面側から上方に向けて立ち上がった仕切り４７がある。仕切り４７の上端部は、受容部３１の天面から下方に離れた位置にある。すなわち、第２，３受容槽４１，４２は、仕切り４７の上端部と受容部３１の天面との間に形成された連通部４８を介して互いに連通している。

第３受容槽４２には、燃料検知手段５０と、ドレン詰まり検知手段５１とが設けられている。燃料検知手段５０は、液体燃料の存在を検知可能なものであり、第３受容槽４２の天面側から下方に向けて取り付けられている。ドレン詰まり検知手段５１は、第３受容槽４２におけるドレンの水位を検知することにより、第３受容槽４２に対してドレンの流れ方向下流側にある中和剤収容部３２や排出部３３においてドレンが通水不可能な状態になっているかを検知するものである。具体的には、ドレン詰まり検知手段５１には、ドレン（水）の存在を検知可能なセンサが採用されている。

ドレン詰まり検知手段５１は、燃料検知手段５０と同様に第３受容槽４２の天面側から下方に向けて略垂下するように取り付けられており、中和剤収容部３２や排出部３３においてドレンが通水不可能な状態になり、第３受容槽４２内の水位が上昇した際にこれを検知可能な構成とされている。本実施形態の給湯装置１は、ドレン詰まり検知手段５１によりドレンが検知されると、燃焼部２における燃焼作動が強制停止され、燃焼禁止状態になる。

中和剤収容部３２は、ドレンを中和するための中和剤Ｃ（図１では図示せず）が収容される部分であり、油水分離機能を有する受容部３１に対してドレンの流れ方向下流側に隣接した位置に設けられている。中和剤収容部３２は、受容部３１を構成する第３受容槽４２との境界部分に設けられたドレン流入部５９を介して両者が連通している。

ドレン流入部５９は、スリット状であり、中和剤Ｃが通過できない程度の大きさの隙間によって構成されている。また、ドレン流入部５９は、受容部３１側から液体燃料が漏洩するのを防止すべく、第３受容槽４２およびドレン流入部５９の底側に設けられている。

中和剤収容部３２の内部空間は、貯留容器３０の長手方向の中途に設けられた仕切り５７を介して第１，２中和剤収容空間５５，５６に別れている。さらに、第１中和剤収容空間５５は、本願発明の中和剤収容空間に相当するものであり、上流部６０（水平領域）と、中流部６１（傾斜領域）と、下流部６２とに区分けすることができる。

第１，２中和剤収容空間５５，５６を隔てている仕切り５７は、中和剤収容部３２の底面から上方に向かって立ち上がっている。仕切り５７の上端部分は中和剤収容部３２の天面に到達しておらず、仕切り５７の上端部と中和剤収容部３２の天面との間に形成された連通部５８（ドレン流出部）を介して第１，２中和剤収容空間５５，５６が連通している。そのため、第１中和剤収容空間５５には、仕切り５７の上端部を通る水平面（以下、基準水平面Ｌとも称す）に相当する高さまでドレン等を貯留することができる。

第１中和剤収容空間５５は、第３受容槽４２に対してドレンの流れ方向下流側（図１において左側）に隣接した位置に設けられている。第１中和剤収容空間５５は、上流部６０、中流部６１、並びに、下流部６２の各部において第１中和剤収容空間５５を形成する貯留容器３０の天面の高さや傾斜が相違している。

さらに具体的に説明すると、上流部６０に相当する部分の天面（以下、上流部天面７０とも称す）は、上記した基準水平面Ｌよりも下方、すなわち第１中和剤収容空間５５の底面側にあり、当該底面と略平行となっている。また、中流部６１に相当する部分の天面（以下、中流部天面７１とも称す）は、上流部天面７０の端部に連続し、基準水平面Ｌの高さよりも上方に到達している。すなわち、中流部天面７１は、第１中和剤収容空間５５においてドレン流入部５９から離れる（図１において左側）に連れて上昇するように直線的に傾斜している。

下流部６２に相当する部分の天面（以下、下流部天面７２とも称す）は、中流部天面７１の上端部よりも高い位置にある。中流部天面７１の端部と下流部天面７２との間は、略垂直に立ち上がった垂直面７３を介して連続している。下流部天面７２は、第２中和剤収容空間５６に連続している。

また、第１中和剤収容空間５５を構成する上流部天面７０および中流部天面７１には、溝８０が２本設けられている。溝８０は、それぞれドレン流入部５９から連通部５８側に向けて直線的に伸びている。すなわち、溝８０は、上流部天面７０および中流部天面７１において、貯留容器３０の長手方向（ドレンの流れ方向）に沿って直線的に伸びている。また、図２（ｂ）に示すように、溝８０は、断面形状が略「コ」字型であり、下方に向けて開放されている。すなわち、溝８０は、第１中和剤収容空間５５の内側に向けて開放されている。

図２に示すように、溝８０の開口幅ｄは、未使用状態における中和剤Ｃの直径Ｄよりも小さい。そのため、貯留容器３０内に中和剤Ｃを詰め込んだ状態としても中和剤Ｃが溝８０内に嵌り込むことがなく、中和剤Ｃと上流部天面７０や中流部天面７１と中和剤Ｃとの間にドレンが通過可能な通路が形成される。

第２中和剤収容空間５６は、第１中和剤収容空間５５の下流部６２との境界部分に設けられた連通部５８を介して第１中和剤収容空間５５と連通している。また、第２中和剤収容空間５６は、スリット状の連通部８１を介してドレンの流れ方向下流側に隣接した排出部３３と連通している。連通部８１は、上記したドレン流入部５９と同様に中和剤Ｃが通過できない程度の隙間によって構成されている。

図３（ａ）に示すように、上記した第１，２中和剤収容空間５５，５６には、中和剤Ｃが充填されている。中和剤Ｃは、初期段階において略粒状であるため、ドレン流入部５９から流入したドレンは、中和剤Ｃとの反応により中和されながら、隣接する中和剤Ｃ同士の間にできた僅かな隙間を通過する。

排出部３３は、第２中和剤収容空間５６に対してドレンの流れ方向下流側に隣接した位置にある。排出部３３は、第１，２中和剤収容空間５５，５６を通過し、中和剤Ｃによって中和されたドレンが流入する部分である。排出部３３の底面には排出口８２が設けられており、これを介して中和されたドレンを外部に排出可能とされている。

図１に示すように、消音部６は、四方を囲まれた、上下方向に連通した筒状の空間６ｂを有する。消音部６内の空間６ｂは、下端側において排気集合部５と連通している。また、消音部６は、上端側に排気口６ｃを有し、これを介して空間６ｂが外部雰囲気と連通している。

続いて、給湯装置１の動作について説明する。給湯装置１において、例えば入水配管２６の中途に備えられた流量センサ（図示せず）から流量検知信号が入力されることにより、燃焼部２が燃焼作動を開始する。燃焼部２における燃焼作動に伴って燃焼筒１２内で発生した燃焼ガスは、燃焼ケース３内を下方に向けて流れる。その後、燃焼ガスは、給湯装置１の底側に設けられた排気集合部５内に流入する。

排気集合部５内に流入した燃焼ガスは、排気集合部５内を横方向、すなわち消音部６と接続されている側（図１において右方向）に向けて流れる。その後、燃焼ガスは、排気集合部５の上方に接続されている消音部６に向けて流れる。すなわち、燃焼部２で発生し、燃焼ケース３内を下方に向けて流れていた燃焼ガスは、排気集合部５においてその流れ方向を変換し、消音部６を上方に向けて流れた後、排気口６ｃから外部に排出される。

一方、入水配管２６を介して外部から供給されてきた湯水は、二次熱交換器２５の入水口２５ａを介して二次熱交換器２５に流入する。二次熱交換器２５に流入した湯水は、主として燃焼ガス中に含まれている潜熱を回収し、これにより加熱される。これに伴い、燃焼ガス中に含まれている水分が凝集され、二次熱交換器２５の表面等においてドレンが発生する。

二次熱交換器２５で加熱された湯水は、二次熱交換器２５の出水口（図示せず）を出て一次熱交換器２０の入水口（図示せず）から一次熱交換器２０内に流入する。一次熱交換器２０に流入した湯水は、燃焼部２での燃料の燃焼に伴って発生した燃焼ガスとの熱交換により加熱される。一次熱交換器２０では、主として燃焼ガス中に含まれている顕熱が回収される。このようにして一次熱交換器２０において加熱された湯水は、一次熱交換器２０の出水口２０ａから流出し、給湯先となるカランや浴槽等に向けて供給される。

上記したように、給湯装置１では、二次熱交換器２５における熱交換に伴ってドレンが発生する。ここで発生したドレンは、燃焼ケース３内を落下し、排気集合部５に集まる。その後、このドレンは、排気集合部５の底部に設けられたドレン排出口２７を介して排気集合部５の下方に設けられた中和装置７を構成する貯留容器３０に流入する。貯留容器３０に流入したドレンは、内部に充填されている中和剤Ｃによって中和された後、外部に向けて排出される。

さらに具体的には、燃焼作動に伴って発生したドレンは、排気集合部５から貯留容器３０のドレン供給口４４を介して受容部３１内に流入する。そして、受容部３１に設けられた仕切り４５の下端部を超える位置までドレンが溜まった状態になると、受容部３１が水封状態になり、気体が中和装置７を介して流動不可能な状態になる。

燃焼作動に伴ってさらにドレンが発生し、受容部３１に流入すると、やがてドレンが第２受容槽４１と第３受容槽４２との間に設けられた仕切り４７を超え、第３受容槽４２内に流入する。第３受容槽４２内において、ドレン流入部５９が設けられた高さにドレンの水位が達すると、このドレンがドレン流入部５９から中和剤収容部３２の第１中和剤収容空間５５側に流れ出す。

第１中和剤収容空間５５にドレンが流入すると、ドレン流入部５９に隣接する位置、すなわち上流部６０に充填されている中和剤Ｃから順にドレンと反応し始める。これにより、上流部６０内にある中和剤Ｃから順に溶解し始める。

ここで、上記したように、第１中和剤収容空間５５は、上流部６０の天面（上流部天面７０）が他の部分の天面に比べて低くなっているため、上流部６０内において上下方向に積み重なっている中和剤Ｃの量も少ない。そのため、上流部６０においては、中和剤Ｃに上方から加わる押圧力が比較的小さい。従って、ドレンとの反応によって上流部６０内の中和剤Ｃが溶解しても、隣接する中和剤Ｃ同士がくっついたり、組み合わさって一体化しにくい。また、上流部６０において中和剤Ｃが溶解すると、やがて中和剤Ｃの上方に隙間ができる。そのため、仮に隣接する中和剤Ｃ同士がくっつく等して中和剤Ｃ同士の間をドレンが通過しにくい状態になっても、中和剤Ｃの上方にできた隙間を通ってドレンが中流部６１側に到達することができる。

燃焼作動に伴ってドレンがさらに発生すると、やがてドレンが第１中和剤収容空間５５の上流部６０から中流部６１に到達する。これに伴い、中流部６１に充填されている中和剤Ｃとドレンが反応することとなり、中流部６１にある中和剤Ｃも溶け始める。ここで、上記したように、中流部６１の天面（中流部天面７１）は上流部天面７０に対して上方に向けて傾斜した部分であり、下流側天面７２よりも十分低い位置にある。そのため、中流部６１においても上下方向に積み重なっている中和剤Ｃの量が少なく、中和剤Ｃに上方から加わる押圧力も比較的小さい。従って、中流部６１に到達したドレンとの反応によって中流部６１内の中和剤Ｃが溶解しても、隣接する中和剤Ｃ同士がくっついたり、組み合わさって一体化しにくい。

また、中流部６１において中和剤Ｃが溶解すると、中流部６１内の中和剤Ｃの嵩が減り、やがて図３（ｂ）に示すように中和剤Ｃと中流部天面７１との間にドレンが通過可能な隙間ができる。また、中流部天面７１は、第１中和剤収容空間５５内に貯留可能なドレンの水位の上限、すなわち仕切り５７の上端部を通る基準水平面Ｌよりも上方の位置に達している。そのため、中流部６１内の中和剤Ｃが溶解することにより中和剤Ｃと中流部天面７１との間にできる隙間は、中途において中和剤Ｃによって閉塞されにくい。

さらに、貯留容器３０は、上流部天面７０から中流部天面７１に向けて直線的に伸び、ドレンが流通可能な溝８０を有する。溝８０についても、上記した中流部天面７１と同様に仕切り５７の上端部を通る基準水平面Ｌよりも上方の位置まで伸びている。そのため、仮に溶解した中和剤Ｃがくっつく等して中流部６１において中和剤Ｃ同士の間をドレンが通過できない状態になったとしても、溝８０を通ってドレンが通過できる。従って、貯留容器３０では、ドレン流入部５９の近傍において中和剤Ｃが溶解することに伴うドレンの流通不良が起こらない。

上記したようにしてドレンが第１中和剤収容空間５５内に流入すると、やがてドレンが中和された状態になる。そして、第１中和剤収容空間５５内においてドレンの水位が基準水平面Ｌに達すると、ドレンが仕切り５７を超えて第２中和剤収容空間５６側に流出する。第２中和剤収容空間５６側に流入したドレンは、さらに第２中和剤収容空間５６内にある中和剤Ｃとの反応により中和された後、連通部８１を介して排出部３３側に排出される。排出部３３に流入したドレンは、この底部に設けられた排出口８２から排出される。

上記したように、本実施形態の中和装置７では、第１中和剤収容空間５５のドレン流入部５９側の領域に上流部６０や中流部６１があり、これらの部分においては下流部６２や第２中和剤収容空間５６程、上方に積み重なっている中和剤Ｃの量が多くない。すなわち、中和装置７では、ドレン流入部５９近傍に充填されている中和剤Ｃの量が、これよりもドレンの流れ方向下流側、すなわちドレン流入部５９から離れた部分に比べて少なく、中和剤Ｃに上方にある中和剤Ｃの重量に起因して作用する押圧力が小さい。従って、中和装置７では、貯留容器３０に対するドレンの入口となるドレン流入部５９の近傍において溶解した中和剤Ｃ同士が押し固められる等しにくく、これに起因したドレンの通過不良が発生しにくい。

また、上記した中和装置７では、ドレンの中和に伴って中和剤Ｃが溶解し、その嵩が低下していくと、上流部６０や中流部６１の天面（上流部天面７０、中流部天面７１）と溶解せずに残存している中和剤Ｃとの間にドレンが通過可能な隙間が発生する。さらに、中和装置７では、第１中和剤収容空間５５からドレンが流出するためのドレン流出部として機能する連通部５８の下端を通る基準水平面Ｌよりも上方側まで中流部天面７１が上昇している。そのため、中和装置７では、互いに組み合わさるような形状に溶けた中和剤Ｃと上流部天面７０や中流部天面７１との間にできた隙間が途中で閉塞されることなく、ドレンが通過可能な隙間が確保される。従って、中和装置７では、第１中和剤収容空間５５に対するドレンの通過が阻害されたり、第１中和剤収容空間５５に流入できないドレンが受容部３１の第３受容槽４２に溜まってドレン詰まり検知手段５１が水位を検知することにより燃焼部２が燃焼禁止状態になるといったような不具合を確実に防止することができる。

なお、上記実施形態では、ドレン流入部５９と中流部６１との間に上流部６０を設けた構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば図４（ａ）に示すように上流部６０や、溝８０のうち上流部天面７０に設けられた部分を省略した構成としてもよい。かかる構成とした場合についても、中流部天面７１に設けられた溝８０を介してドレンを第１中和剤収容空間５５内に導入することができる。また、図４（ａ）のような構成とした場合は、中流部天面７１が傾斜しており、その分ドレン流入部５９側において上下方向に積み重なった中和剤Ｃの量が少ないため、中和剤Ｃ同士がくっつく等してドレンが第１中和剤収容空間５５内に流入できない状態になるのを防止できる。

また、上記実施形態では、中流部６１を構成する中流部天面７１が、断面視した状態においてドレン流入部５９から離れるにつれて直線的に上昇する形状のものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、連続的あるいは断続的に上昇する構成であってもよい。具体的には、例えば図４（ｂ）に示すように、中流部天面７１が、断面視した状態においてドレン流入部５９から離れるにつれて曲線的に上昇する形状のものであったり、図４（ｃ）のように階段状に上昇する形状のものとし、この中流部天面７１に溝８０を設けた構成としてもよい。なお、図４（ｂ）や図４（ｃ）のような構成とする場合についても、中流部天面７１は、第１中和剤収容空間５５におけるドレンの出口となる連通部５８の下端を通る平面（基準水平面Ｌ）よりも上方にまで達していることが望ましい。

本実施形態の中和装置７では、ドレン流入部５９から連通部５８側に向けて伸びる溝８０が上流部天面７０および中流部天面７１に設けられている。そのため、仮にドレン流入部５９の近傍において中和剤Ｃが組み合わさるように溶ける等してドレンが中和剤Ｃの隙間を通過しにくい状態になったとしても、ドレン流入部５９から流入しようとするドレンを上記した溝８０を介して第１中和剤収容空間５５内に導入することができる。

なお、上記実施形態では、溝８０を上流部天面７０や中流部天面７１に設けた構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば図５（ａ）に示すように溝８０に相当する溝を上流部６０や中流部６１の側面に設けた構成としたり、上流部６０や中流部６１の底面に設けた構成としてもよい。また、溝８０を上流部天面７０や中流部天面７１に加えて、上流部６０や中流部６１の側面や底面に設けた構成としたり、側面や底面に設けた溝と、前記した溝８０とを連通させた構成としてもよい。

また、上記した実施形態では、中流部６１に相当する部分にある溝８０が傾斜した構成であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば図５（ｂ）に示すように上下方向に伸びるものであってもよい。

また、貯留容器３０は、第１中和剤収容空間５５に上記した構成の上流部６０や中流部６１を設けた構成であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば図５（ｃ），（ｄ）に示すように上流部６０や中流部６１を省略した構成としてもよい。かかる構成とした場合、溝８０は、図５（ｃ）に示すようにドレン流入部５９から上方に向けて真っ直ぐ伸びる構成としてもよいが、図５（ｄ）に示すように傾斜した構成とすることがより一層好ましい。かかる構成とすれば、溝８０に中和剤Ｃが嵌り込むといったような不具合の発生を最小限に抑制することができる。

溝８０は、上記実施形態で示したものや図４（ｂ），（ｃ）、図５（ａ），（ｂ）に示すもののように途中で屈曲した構成としてもよく、図４（ａ）、図５（ｃ），（ｄ）に示すもののように直線的に伸びるものであってもよい。

上記したように、本実施形態の中和装置７では、溝８０を上流部天面７０や中流部天面７１の外側に突出した突出部に設けた構造とされている。そのため、溝８０は、貯留容器３０を従来公知のブロー成形等の手法で作成することにより容易かつドレンの流通を確保するのに適切な形態に作成される。従って、上記したような構成とした場合は、貯留容器３０の生産性が高い。

なお、上記した溝８０の形態は、本発明の一実施形態に過ぎず、別の形態で設けられていてもよい。すなわち、例えば上流部天面７０や中流部天面７１の内側に略平行に並ぶリブを設け、当該リブ同士の間に形成される溝状の部分を溝８０の代わりに用いてもよい。また、上流部天面７０や中流部天面７１の肉厚を一部薄くすることにより溝８０に相当する凹部を設けた構成としてもよい。かかる構成とした場合についても、溝８０を設けた場合と同様に中和剤収容部３２に対するドレンの流通を確保することができる。

上記実施形態で示した貯留容器３０は、中和剤収容部３２が仕切り５７によって第１，２中和剤収容空間５５，５６に仕切られたものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、仕切り５７を持たないものであったり、仕切り５７に相当するものにより内部空間をさらに多数の領域に区画したものであってもよい。

なお、上記したように仕切り５７を持たない構成とした場合は、連通部８１が中和剤収容部３２からドレンを流出させるためのドレン流出部として機能することとなる。そのため、仕切り５７を持たない構造とした場合は、連通部８１の下端を通る水平面の高さを上記した基準水平面Ｌに相当するものとし、これを超える高さまで中流部天面７１や溝８０の端部が到達するように調整するように調整する必要がある。

上記した貯留容器３０は、中和剤収容部３２に対して上流側に、いわゆる油水分離機能を備えた受容部３１を設けた構成であった。そのため、仮に燃焼部２において液体燃料が漏洩するようなことがあっても、中和剤収容部３２やこの下流側に液体燃料が漏洩するのを確実に防止することができる。

上記した貯留容器３０は、中和剤収容部３２に対してドレンの流れ方向上流側に受容部３１を設けたものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、受容部３１を持たないものとしてもよい。また、受容部３１は、仕切り４５で仕切られた第１，２受容槽４０，４１を有し、いわゆる水封状態とすることができるものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、水封状態とすることが不可能なものであってもよい。

上記したように、中和装置７は、第１中和剤収容空間５５よりもドレンの流れ方向上流側に、ドレンを受け入れる受容部３１を有しており、受容部３１に、液体燃料の存在を検知可能な燃料検知手段５０が設けられている。そのため、仮に燃焼部２において燃料漏れが発生して貯留容器３０内に流入してきた場合は、これを適確に検知することができる。

上記実施形態では、中和装置７をいわゆる潜熱回収型の給湯装置１に適用した例を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他のタイプの給湯装置や機器類に採用した構成としてもよい。また、上記実施形態で示した給湯装置１は、液体燃料を下方に向けて噴射して燃焼する、いわゆる逆燃焼方式の燃焼部２を備えたものであったが、本発明はこれに限定されるものではない。

具体的には、燃焼部２は、例えば従来公知の気化式の燃焼装置のように、液体燃料を気化したものを燃焼するタイプや、ガスを燃焼するタイプの燃焼装置等、いかなる燃焼形態を採用したものであってもよい。また、燃焼部２は、上方に向けて火炎を形成するように燃焼作動する、いわゆる正燃焼方式の燃焼装置であってもよい。さらに、給湯装置１は、いわゆる一般給湯機能のみを備えたタイプのものに限らず、一般給湯機能に代えて風呂追い焚き機能、温水暖房機能を備えたものや、これらの機能を複数備えた複合機であってもよい。

本発明の一実施形態にかかる給湯装置の構成を示す装置構成図である。 （ａ）は貯留容器を示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 貯留容器内に充填されている中和剤の状態を示した断面図であり、（ａ）は初期状態、（ｂ）はドレン流入部近傍の中和剤が溶解した状態を示すものである。 （ａ）〜（ｃ）は、それぞれ貯留容器の変形例を示す断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、それぞれ貯留容器のさらに別の変形例を示す断面図である。

符号の説明

１ 給湯装置
２ 燃焼部（燃焼手段、燃焼装置）
４ 燃焼ガス通路
７ 中和装置
２０ 一次熱交換器（熱交換手段）
２５ 二次熱交換器（熱交換手段）
３０ 貯留容器
３１ 受容部（ドレン受容部）
３２ 中和剤収容部
５０ 燃料検知手段
５１ ドレン詰まり検知手段
５５ 第１中和剤収容空間（中和剤収容空間）
５８ 連通部（ドレン流出部）
５９ ドレン流入部
６０ 上流部（水平領域）
６１ 中流部（傾斜領域）
７０ 上流部天面
７１ 中流部天面
８０ 溝
Ｌ 基準水平面
Ｃ 中和剤

Claims (8)

1. 燃料を燃焼する燃焼手段と、当該燃焼手段における燃焼作動に伴って発生した燃焼ガスが流れる燃焼ガス通路と、当該燃焼ガス通路を流れる燃焼ガスとの熱交換により湯水または熱媒体を加熱可能な熱交換手段とを備えた燃焼装置において発生するドレンを中和するための中和装置であって、
   ドレンを貯留可能な貯留容器を有し、
   当該貯留容器内に、中和剤が収容される中和剤収容空間と、当該中和剤収容空間に対するドレンの入口となるドレン流入部と、前記中和剤収容空間にあるドレンの出口となるドレン流出部とがあり、前記ドレン流入部が、ドレン流出部に対して貯留容器の底面側に設けられたものであり、
   前記中和剤収容空間のうち少なくともドレン流入部側の領域に、当該ドレン流入部からドレン流出部の下端を通る水平面よりも上方側の位置まで伸びる溝が設けられていることを特徴とする中和装置。
2. 溝が、ドレン流入部側からドレン流出部側に向かって傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の中和装置。
3. 中和剤収容空間を形成する天面、側面、底面のうち少なくともいずれかに中和剤収容空間の外側に向けて突出した突出部があり、当該突出部に溝が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の中和装置。
4. 中和剤収容空間のうち少なくともドレン流入部側の領域に、ドレン流出部側に向かうに連れて前記貯留容器の天面が前記ドレン流出部よりも低い位置からドレン流出部の下端を通る水平面よりも上方側の位置まで段階的あるいは連続的に上昇した傾斜領域が設けられており、当該傾斜領域に溝が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の中和装置。
5. 中和剤収容空間のドレン流入部に隣接する領域に、貯留容器の天面がドレン流出部が設けられた位置よりも低く、底面に対して平行な水平領域が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の中和装置。
6. 貯留容器が、中和剤収容空間よりもドレンの流れ方向上流側に燃焼装置側から排出されたドレンを受け入れるドレン受容部を有し、
   当該ドレン受容部に、液体燃料の存在を検知可能な燃料検知手段が設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の中和装置。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の中和装置を備えていることを特徴とする燃焼装置。
8. 請求項７に記載の燃焼装置を備えていることを特徴とする給湯装置。

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