JP2013091024A - ドレン中和器 - Google Patents

Abstract

【課題】中和剤が収納された中和室と、中和室の下流端部に設けられたスリットを介してドレン水が流入する排出室とを有する容器を備え、排出室の底面に開設した排水口に排水ポンプを接続するドレン中和器において、排水ポンプの負荷を増加することなく排水ポンプでの細かな中和剤の噛み込みを防止できるようにする。
【解決手段】排水口８３１に、排出室底面よりも上方に突出する、上端が閉塞された筒状のフィルタ８６が装着される。フィルタ８６の網目の粗さは、フィルタ８６を通過可能な中和剤の大きさの下限が排水ポンプ９での噛み込みを生ずる可能性がある最小限の大きさの中和剤よりも大きくなるように設定される。排出室底面から上方に所定高さ離れた箇所より下方に位置するフィルタ下部領域８６ａを前記最小限の大きさの中和剤が通過することを阻止する、目の細かな第２フィルタ８６１等から成る遮蔽部を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、バーナの燃焼排気の潜熱を回収する潜熱回収型熱交換器で発生するドレンを中和するドレン中和器に関する。

従来、この種のドレン中和器として、特許文献１により、中和剤が収納された中和室と、中和室を通過したドレン水が中和室の下流端部に設けられたスリットを介して流入する排出室とを有する容器を備え、排出室の底面に排水口を開設して、排水口にドレン水を吸い出す排水ポンプを接続するものが知られている。尚、排水ポンプを使用するのは、ドレン水専用の排水管を配置することが困難な集合住宅等において、ドレン水を浴室の排水部まで送水するためである。

ところで、中和剤は、スリットを通過しない所定の粒径以上の粒状の炭酸カルシウムであるが、ドレン中和器を組み付けた製品の輸送時に、振動等で中和剤の欠けや割れを生じて細かな中和剤を生ずることが多々ある。そのため、製品の使用初期に、細かな中和剤がスリットを通過して、排水口からドレン水と共に中和剤が排出され、排水ポンプでの中和剤の噛み込みにより、排水ポンプの故障を生ずることがある。

そこで、上記従来例では、スリットをその下端が排出室の底面と同レベルになるように形成すると共に、排出室の底面に、排水口よりも上流側に位置させて、スリットの上端よりも高い起立壁部を立設し、スリットを通過した中和剤を起立壁部の上流側の排出室の部分で沈殿させて、ドレン水のみが起立壁部をオーバーフローして排水口側に流れるようにしている。然し、このものでは、起立壁部の上流側の排出室の部分で沈殿した中和剤が、スリットからのドレン水の流れで巻き上げられて起立壁部をオーバーフローしてしまうことがある。そして、起立壁部をオーバーフローした中和剤は、起立壁部の下流側の排出室の部分で沈殿しても、その底面に開設した排水口から排出されてしまい、排水ポンプでの中和剤の噛み込みを防止できなくなる。

この場合、排水口に、排水ポンプでの噛み込みを生ずる可能性がある最小限の大きさの中和剤の通過を阻止する網目の細かなフィルタ（例えば、２４００メッシュ程度）を装着して、排水ポンプでの中和剤の噛み込みを防止することも考えられる。然し、これでは、フィルタの通水抵抗がかなり大きくなり、排水ポンプの負荷が過大になってしまう。

特開２００６−２５０４１５号公報

本発明は、以上の点に鑑み、排水ポンプの負荷を増加することなく排水ポンプでの中和剤の噛み込みを防止できるようにしたドレン中和器を提供することをその課題としている。

上記課題を解決するために、本発明は、バーナの燃焼排気の潜熱を回収する潜熱回収型熱交換器で発生するドレン水を中和するドレン中和器であって、中和剤が収納された中和室と、中和室を通過したドレン水が中和室の下流端部に設けられたスリットを介して流入する排出室とを有する容器を備え、排出室の底面に排水口を開設して、排水口にドレン水を吸い出す排水ポンプを接続するものにおいて、排水口に、排出室の底面よりも上方に突出する、上端が閉塞された筒状のフィルタが装着され、排出室の底面から上方に所定高さ離れた箇所より下方に位置するフィルタの領域をフィルタ下部領域として、フィルタの網目の粗さは、フィルタを通過可能な中和剤の大きさの下限が排水ポンプでの噛み込みを生ずる可能性がある最小限の大きさの中和剤よりも大きくなるように設定され、前記最小限の大きさの中和剤がフィルタ下部領域を通過することを阻止する遮蔽部を備えることを特徴とする。

ここで、中和室の下流端部のスリットを介して排出室に流入する細かな中和剤のうち排水ポンプでの噛み込みを生ずる可能性のある大きさのものは排出室の底面上に速やかに沈殿する。そのため、本発明において、フィルタ下部領域の上端の高さ（前記所定高さ）を、沈殿した中和剤が堆積する可能性がある高さよりも高く設定すれば、フィルタの網目の粗さを、上記の如くフィルタを通過可能な中和剤の大きさの下限が排水ポンプでの噛み込みを生ずる可能性がある最小限の大きさの中和剤よりも大きくなるように設定しても、前記最小限の大きさの中和剤が排水口から排出されることを遮蔽部で阻止し、排水ポンプでの中和剤の噛み込みによる故障を防止できる。そして、フィルタの網目の粗さを上記の如く設定することにより、フィルタ下部領域より上方のフィルタ上部領域での通水抵抗を低くして、排水ポンプの負荷が過大になることも防止できる。

また、本発明においては、フィルタ下部領域に前記最小限の大きさの中和剤の通過を阻止する筒状の第２フィルタを重ね合わせ、この第２フィルタで遮蔽部を構成することが望ましい。ここで、フィルタ下部領域に網目の無い筒体を重ね合わせ、この筒体で遮蔽部を構成することも可能であるが、これでは、筒体の剛性が強すぎて、フィルタを排水口に下方から装着する際に、フィルタがうまく弾性変形せず、無理に装着すると排水口の割れを生じてしまう。一方、第２フィルタで遮蔽部を構成すれば、フィルタと共に第２フィルタも弾性変形するため、フィルタを排水口に下方から確実に装着でき、上記の不具合は生じない。

尚、フィルタ下部領域の網目を樹脂ディッピング等で閉塞して遮蔽部を構成し、或いは、排出室の底面に、排水口から上方に前記所定高さ突出する筒部を形成し、この筒部で遮蔽部を構成することも可能である。

ドレン中和器を具備する熱源機の一例を示す概略図。 （ａ）本発明の実施形態のドレン中和器の断面図、（ｂ）ドレン中和器に設けられるフィルタの側面図。 他の実施形態のドレン中和器の断面図。

図１を参照して、１は給湯用の熱源機を示している。熱源機１は缶体２を備えており、この缶体２内の下部にはバーナ３が設置されている。缶体２の下面には、バーナ３の燃焼用空気を供給する燃焼ファン４が接続されている。また、缶体２内の上下方向中間部には、バーナ３の燃焼排気の顕熱を回収する主熱交換器５が設置されている。更に、主熱交換器５を通過した燃焼排気が流れる缶体２内の上部には、燃焼排気の潜熱を回収する潜熱回収型の副熱交換器６が設置されている。そして、副熱交換器６の上流側の給水管６ａからの水を副熱交換器６で加熱した後、主熱交換器５で更に加熱して、主熱交換器５の下流側に接続された出湯管５ａに所定の設定温度の湯が出湯されるようにしている。

副熱交換器６の下側には、副熱交換器６での燃焼排気中の水蒸気の凝縮で発生するドレン水を受け止めるドレン受け７が設けられている。ドレン水は、燃焼排気中の窒素酸化物の溶け込みで強酸性になる。そこで、ドレン水をドレン受け７に接続されるドレン管７ａを介してドレン中和器８に導入し、この中和器８でドレン水を中和した後、排水ポンプ９とその下流側の排水路９ａとを介して図示省略した浴室の排水部に排水するようにしている。

ドレン中和器８は、図２（ａ）に示す如く、粒状の炭酸カルシウムから成る中和剤８１が収納された中和室８２と、中和室８２よりも下流の排出室８３とを有する容器８０を備えている。中和室８２は、容器上面から垂設される水封壁８２１により上流側中和室８２ａと下流側中和室８２ｂとに区画されている。水封壁８２１の下端と容器底面との間には、上流側中和室８２ａと下流側中和室８２ｂとの連通部８２ｃとなる隙間が確保されている。また、容器上面には、上流側中和室８２ａに連通する入水口８２２が設けられており、この入水口８２２にドレン管７ａを接続している。そして、ドレン受け７からのドレン水がドレン管７ａと入水口８２２とを介して上流側中和室８２ａに導入され、上流側中和室８２ａから連通部８２ｃを介して下流側中和室８２ｂにドレン水が流入し、連通部８２ｃが水封されて、燃焼排気がドレン管７ａに流れないようにしている。尚、上流側中和室８２ａの上面と下流側中和室８２ｂの上面には、夫々キャップ８２３で施蓋される中和剤投入口が開設されている。

中和室８２と排出室８３との間の中仕切壁８４の上部には、中和室８２の下流端部となるスリット８２ｄが形成されており、中和室８２で中和されたドレン水がスリット８２ｄを介して排出室８３に流入する。このスリット８２ｄの幅は、通常の大きさの中和剤８１の通過を阻止できるように設定されている。

排出室８３は、その底面がスリット８２ｄよりも下方に位置するように形成され、スリット８２ｄと排出室８３の底面との間の中仕切壁８４の部分がスリット８２ｄよりも中和室８２側に凹入している。排出室８３の底面は、中仕切壁８４側の部分を浅く、中仕切壁８４とは反対側の部分を深くした段付き形状に形成されており、浅い底面部分に、下方に突出する筒状の排水口８３１を開設して、この排水口８３１に排水ポンプ９を接続している。また、排出室８３の深い底面部分に、図示省略した排水栓を接続する水抜き口８３２を開設し、排出室８３の外側壁の上端に大気開放口８３３を開設している。

排出室８３には、更に、中仕切壁８４に連続して、スリット８２ｄの下端から排出室８３内に張出す庇部８３４が設けられ、排水口８３１を庇部８３４の下方位置に形成している。庇部８３４の先端には、上方に屈曲した立上り部８３４ａが形成され、また、庇部８３４の下面は、中仕切壁８４に向けて下方に傾斜した傾斜面に形成されている。そして、スリット８２ｄから流入するドレン水が立上り部８３４ａをオーバーフローしてから、庇部８３４の下面と中仕切壁８４とを伝って流下するようにしている。

また、排出室８３には、排出室８３内のドレン水の水位を検出する水位センサ８５が設けられている。水位センサ８５は、下端位置が庇部８３４の立上り部８３４ａの上端よりも若干低い高水位電極８５ａと、下端位置が後述するフィルタ下部領域８６ａの上端よりも若干高い低水位電極８５ｂと、下端位置が低水位電極８５ｂ以下のアース電極８５ｃとを備えている。そして、ドレン水の水位が高水位電極８５ａに触れる位置まで上昇して、高水位電極８５ａとアース電極８５ｃとの間に通電されたときに排水ポンプ９を作動させ、ドレン水の水位が低水位電極８５ｂから離れる位置まで下降して、低水位電極８５ｂとアース電極８５ｃとの間の通電が停止されたときに排水ポンプ９の作動を停止させるようにしている。

ところで、ドレン中和器８を組み付けた熱源機１の輸送時に、振動等で中和剤８１の欠けや割れを生じて細かな中和剤を生ずることが多々ある。そのため、熱源機１の使用初期に、細かな中和剤がスリット８２ｄを通過することがある。このような中和剤が排水口８３１からドレン水と共に排出されると、排水ポンプ９での中和剤の噛み込みにより、排水ポンプ９の故障を生ずる可能性がある。

そこで、排水口８３１に、排出室８３の底面よりも上方に突出する、上端が閉じられた筒状のフィルタ８６を装着している。フィルタ８６は、ステンレス製の線材を編んだ方形のフィルタ素材をその両側辺部が重なるように筒状に丸め、側辺部の重なり部分を抵抗溶接すると共に、その上端を扁平に潰して抵抗溶接することにより、上端が閉じられた筒状に形成されている。尚、フィルタ８６の上端部を捩って閉塞するようにしてもよい。また、フィルタ８６は、排水口８３１に下方から挿入され、排水口８３１にフィルタ８６の下部の嵌合部を圧設させた状態で装着される。

尚、排水ポンプ９での噛み込みを生ずる可能性のある最小限の大きさ（粒径０．０３ｍｍ程度）の中和剤の通過を阻止するには、フィルタ８６の網目の粗さを２４００メッシュ程度の細密なものに設定することが必要になる。然し、このような細密なフィルタ８６を使用したのでは、フィルタ８６の通水抵抗がかなり大きくなり、排水ポンプ９の負荷が過大になってしまう。更に、このような細密なフィルタ８６を形成する線材は極細のものにする必要があり、強度不足でフィルタ８６を排水口８３１に装着できなくなる。

以上の点を考慮して、本実施形態では、フィルタ８６の網目の粗さを、フィルタ８６を通過可能な中和剤の大きさの下限が排水ポンプ９での噛み込みを生ずる可能性がある最小限の大きさの中和剤よりも大きくなるように、例えば３０メッシュ程度に設定し、前記最小限の大きさの中和剤がフィルタ下部領域８６ａ（排出室８３の底面から上方に所定高さ離れた箇所より下方に位置するフィルタ８６の領域）を通過することを阻止する遮蔽部を設けている。本実施形態では、図２（ｂ）に示す如く、フィルタ下部領域８６ａに前記最小限の大きさの中和剤の通過を阻止する、網目の粗さが２４００メッシュ程度の筒状の第２フィルタ８６１を重ね合わせ、この第２フィルタ８６１で遮蔽部を構成している。

第２フィルタ８６１は、ステンレス製の極細線材を編んだ方形のフィルタ素材を筒状に丸めたもので、フィルタ下部領域８６ａの内周面に第２フィルタ８６１を重ね合わせた状態で抵抗溶接により固定している。尚、第２フィルタ８６１は、フィルタ８６の下端から突出せず、更に、フィルタ８６を排水口８３１に手で押し込むときの怪我防止のため、フィルタ８６の下端に折返し部８６ｂを形成している。また、フィルタ８６の上部の周囲２箇所には、上部が拡幅しないように内方への折り込み部８６ｃが形成されている。

ここで、中和室８２の下流端部のスリット８２ｄを介して排出室８３に流入する細かな中和剤うち排水ポンプ９での噛み込みを生ずる可能性のある大きさのものは排出室８３の底面上に速やかに沈殿する。特に、本実施形態では、スリット８２ｄの下端から張出す庇部８３４を設けるため、比較的大きな中和剤は庇部８３４で捕捉され、更に、ドレン水に混入する比較的小さな中和剤は、庇部８３４の立上り部８３４ａからオーバーフローして、庇部８３４の下面と中仕切壁８４とを伝って流下し、排出室８３の底面上に速やかに沈殿する。更に、排水口８３１を開設した排出室８３の浅い底面部分から深い底面部分に沈殿した中和剤が流動して、浅い底面部分での中和剤の堆積高さは然程高くならない。

そして、フィルタ下部領域８６ａの上端の排出室底面（浅い底面部分）からの高さを、沈殿した中和剤が堆積する可能性がある高さよりも高い、例えば１０ｍｍに設定すれば、フィルタ８６の網目の粗さを上記の如く設定しても、前記最小限の大きさの中和剤が排水口８３１から排出されることを遮蔽部たる第２フィルタ８６１で阻止し、排水ポンプ９での中和剤の噛み込みによる故障を防止できる。そして、フィルタ８６の網目の粗さを上記の如く設定することにより、フィルタ下部領域８６ａより上方のフィルタ上部領域での通水抵抗を低くして、排水ポンプ９の負荷が過大になることも防止できる。

ところで、フィルタ下部領域８６ａに網目の無いステンレス製等の筒体を重ね合わせ、この筒体で遮蔽部を構成して、上記最小限の大きさより小さな中和剤も含めて全ての中和剤がフィルタ下部領域８６ａを通過しないようにすることも可能である。然し、これでは、筒体の剛性が強すぎて、フィルタ８６を排水口８３１に下方から挿入する際に、フィルタ８６がうまく弾性変形せず、無理に押し込むと排水口８３１の割れを生じてしまう。一方、本実施形態では、フィルタ８６と共に第２フィルタ８６１も弾性変形するため、フィルタ８６を排水口８３１に下方から挿入して確実に装着でき、上記の不具合は生じない。

以上、フィルタ下部領域８６ａに重ね合わせる第２フィルタ８６１で遮蔽部を構成する実施形態について説明したが、フィルタ下部領域８６ａの網目を閉塞することで遮蔽部を構成してもよい。フィルタ下部領域８６ａの網目を閉塞する方法としては、フィルタ下部領域８６ａを樹脂ディッピングする方法や、フィルタ下部領域８６ａにアルミ箔等のシートを張り付ける方法が挙げられる。

また、図３に示す実施形態の如く、排出室８３の底面に、排水口８３１から上方にフィルタ下部領域８６ａの上端と同じ所定高さ突出する筒部８３５を形成し、この筒部８３５で遮蔽部を構成してもよい。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記実施形態では、排出室８３の底面を段付き形状に形成しているが、排出室８３の底面をフラット形状に形成することも可能である。また、上記実施形態は、給湯用熱源機１のドレン中和器８に本発明を適用したものであるが、潜熱回収型熱交換器を備える給湯用以外の燃焼装置のドレン中和器にも本発明は広く適用できる。

３…バーナ、６…副熱交換器（潜熱回収型熱交換器）、８…ドレン中和器、８０…容器、８１…中和剤、８２…中和室、８２ｄ…スリット、８３…排出室、８３１…排水口、８３５…筒部（遮蔽部）、８６…フィルタ、８６ａ…フィルタ下部領域、８６１…第２フィルタ（遮蔽部）。

Claims (4)

1. バーナの燃焼排気の潜熱を回収する潜熱回収型熱交換器で発生するドレン水を中和するドレン中和器であって、中和剤が収納された中和室と、中和室を通過したドレン水が中和室の下流端部に設けられたスリットを介して流入する排出室とを有する容器を備え、排出室の底面に排水口を開設して、排水口にドレン水を吸い出す排水ポンプを接続するものにおいて、
   排水口に、排出室の底面よりも上方に突出する、上端が閉塞された筒状のフィルタが装着され、
   排出室の底面から上方に所定高さ離れた箇所より下方に位置するフィルタの領域をフィルタ下部領域として、フィルタの網目の粗さは、フィルタを通過可能な中和剤の大きさの下限が排水ポンプでの噛み込みを生ずる可能性がある最小限の大きさの中和剤よりも大きくなるように設定され、前記最小限の大きさの中和剤がフィルタ下部領域を通過することを阻止する遮蔽部を備えることを特徴とするドレン中和器。
2. 前記フィルタ下部領域に前記最小限の大きさの中和剤の通過を阻止する筒状の第２フィルタを重ね合わせ、この第２フィルタで前記遮蔽部が構成されることを特徴とする請求項１記載のドレン中和器。
3. 前記遮蔽部は、前記フィルタ下部領域の網目を閉塞することで構成されることを特徴とする請求項１記載のドレン中和器。
4. 前記排出室の底面に、前記排水口から上方に前記所定高さ突出する筒部を形成し、この筒部で前記遮蔽部が構成されることを特徴とする請求項１記載のドレン中和器。

Images