JP2013233498A

JP2013233498A - 中和装置およびこれを有する給湯装置

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Publication number: JP2013233498A
Application number: JP2012106760A
Authority: JP
Inventors: Taketoshi Tamura; 竹年田村; Masato Sato; 政人佐藤; Takahiro Kimura; 貴宏木村; Toshihide Suzuki; 寿英鈴木; Susumu Abe; 進阿部
Original assignee: Corona Corp
Current assignee: Corona Corp
Priority date: 2012-05-08
Filing date: 2012-05-08
Publication date: 2013-11-21
Anticipated expiration: 2032-05-08
Also published as: JP5868773B2

Abstract

【課題】中和剤が充填された中和部内を水平方向に仕切る複数の仕切壁の先端に上凸部が形成された中和装置において、長期間使用後の中和剤の残量の偏りを抑制した中和装置およびそれを有する給湯装置を提供するものである。
【解決手段】ドレンを中和剤５３が充填された中和部４３を流通させて中和するもので、中和部４３の内部は、中和部４３内の略水平方向に伸設される複数の仕切壁５４、５５によって複数の領域ｓ１、ｓ２、ｓ３に略等分され、仕切壁５４、５５の先端側に連通部５６、５７を互い違いに形成して、ドレンが左右方向に蛇行しながら上から下に向かって流通する中和装置２７において、複数の仕切壁５４、５５の先端に上凸部５９、６１を形成し、互いに隣り合う仕切壁５４、５５は、ドレンの流れ方向において上流側に位置する仕切壁５４の上凸部５９の高さを、ドレンの流れ方向において下流側に位置する仕切壁５５の上凸部６１の高さよりも低くした。
【選択図】図３

Description

この発明は、ドレンが左右方向に蛇行しながら流通する蛇行状の中和流路が形成された中和装置およびこの中和装置を有する給湯装置に関するものである。

従来の給湯装置では、燃焼ガスが熱交換器による熱交換で露点以下の温度になることにより生成されるドレンを中和する、図６に示すような中和装置１０１を有したものがあり、この中和装置１０１は、中和剤１０２を収容する容器１０３と、中和剤１０２が充填された中和部１０４と、中和部１０４上部に中和部１０４内にドレンを流入させるドレン流入口１０５と、中和部１０４下部に中和部１０４内から中和処理後のドレンを中和装置１０１外に排出される排出口１０６と、中和部１０４内に設けられ、中和部１０４内を複数の領域ｓ１０、ｓ２０、ｓ３０に仕切って、ドレン流入口１０５から排出口１０６までの中和流路１０７を蛇行状に形成する仕切壁１０８とを備え、ドレンが中和流路１０７を左右方向に蛇行しながら上から下に向かって流れるようにして中和処理されるものがあった。（例えば、特許文献１参照。）

特開２０１０−１６９２９３号公報

ところで、この従来の中和装置１０１では、中和装置１０１内に導入されたドレンは、主として仕切壁１０８の表面上を流れるものであり、仕切壁１０８の単位長さ当たりの中和剤１０２とドレンとの接触面積は小さいため、ドレンの中和処理を十分に行うためには、中和流路１０７を長くとる必要があり、そうすると中和装置１０１の大型化を招いてしまうという問題が生じる。

そこで、本願発明者らは、図７に示すように、仕切壁１０８の先端に仕切壁１０８の上方向に１０ｍｍ程度突出する上凸部１０９を設けて、仕切壁１０８上にドレンが少量貯溜する構造を有した中和装置１０１を着想し、仕切壁１０８の単位長さ当たりの中和剤１０２とドレンとの接触面積を増やすことでドレンの中和が促進され、中和装置１０１をコンパクトにすることに成功した。

ところが、図７に示すような中和装置において、複数の領域ｓ１０、ｓ２０、ｓ３０の容積がｓ１０＝ｓ２０＝ｓ３０の関係性を有し、各々の領域ｓ１０、ｓ２０、ｓ３０内に中和剤１０２が同量程度充填され、各々の領域ｓ１０、ｓ２０、ｓ３０でのドレンと中和剤１０２との接触面積が同程度の場合、長時間使用後の中和装置１０１では、図８に示すように、ドレン流入口１０５に近い領域である領域ｓ１０ほど、流入してくるドレンの酸性度が強いために、ドレン流入口１０５に近い領域である領域ｓ１０の中和剤１０２の消耗が多くて中和剤１０２の残量が少なく、排出口１０６に近い領域である領域ｓ３０の中和剤１０２の消耗が少なくて中和剤１０２の残量が多い状態となり、長時間使用後において、領域によって中和剤１０２の残量に偏りが生じてしまい、領域ｓ２０および領域ｓ３０に中和剤１０２が残っており且つ領域ｓ１０に中和剤１０２が残っていない場合、ドレンを中和する能力が確保できず、ドレンを中和する能力が低下するおそれがあるものであった。

この発明は、上記課題を解決するために、特に請求項１ではその構成を、燃焼ガスが露点以下の温度となることにより生成されるドレンを、中和剤が充填された中和部を流通させることで中和するものであって、前記中和部の内部は、前記中和部内の一側壁から他側壁側および他側壁から一側壁側に向かって略水平方向に伸設される複数の仕切壁によって複数の領域に略等分され、前記仕切壁の先端側に隣り合う前記領域を連通する連通部を互い違いに形成して、前記ドレンが左右方向に蛇行しながら上から下に向かって流通する蛇行状の中和流路が形成された中和装置において、前記複数の仕切壁の先端または先端近傍に上方向に突出する上凸部を形成し、前記複数の仕切壁のうち、互いに隣り合う前記仕切壁は、前記ドレンの流れ方向において上流側に位置する前記仕切壁の前記上凸部の高さを、前記ドレンの流れ方向において下流側に位置する前記仕切壁の前記上凸部の高さよりも低くするものとした。

また、請求項２では、前記複数の仕切壁のうち、前記ドレンの流れ方向において最下流側に位置し前記中和部の底壁部との間に前記中和装置外へドレンを排出する排出口と連通する前記領域を形成する前記仕切壁の前記上凸部の高さを、前記中和部の底壁部から前記排出口までの高さより低くするものとした。

また、請求項３では、燃焼部と、該燃焼部の燃焼により発生した燃焼ガスと熱交換する熱交換器と、該熱交換器での熱交換によって生成されたドレンを中和する中和装置とを有する給湯装置であって、前記中和装置として、請求項１または２記載の中和装置を用いるものとした。

この発明の請求項１によれば、中和部の内部を複数の領域に略等分する複数の仕切壁の先端または先端近傍に上方向に突出する上凸部を形成し、複数の仕切壁のうち、互いに隣り合う仕切壁は、ドレンの流れ方向において上流側に位置する仕切壁の上凸部の高さを、ドレンの流れ方向において下流側に位置する仕切壁の上凸部の高さよりも低くするようにしたことで、各々の領域における中和剤の消耗度を平均的にならすことができ、長期間使用後の中和剤の残量の偏りを抑制でき、ドレンを中和する能力が低下することなく、長期間にわたり安定した中和処理を行うことができるものである。

また、請求項２によれば、ドレンの流れ方向において最下流側に位置し中和部の底壁部との間に前記中和装置外へドレンを排出する排出口と連通する領域を形成する仕切壁の前記上凸部の高さを、中和部の底壁部から前記排出口までの高さより低くするようにしたことで、ドレンの酸性度が中性に近い排出口側の領域まで中和剤が略同時になくなるようにでき、長期間使用後の中和剤の残量の偏りを抑制でき、ドレンを中和する能力が低下することなく、長期間にわたり安定した中和処理を行うことができるものである。

また、請求項３によれば、燃焼部と、該燃焼部の燃焼により発生した燃焼ガスと熱交換する熱交換器と、該熱交換器での熱交換によって生成されたドレンを中和する中和装置とを有する給湯装置であって、前記中和装置として、請求項１または２記載の中和装置を用いたことで、上述の効果を奏する中和装置を有した給湯装置を提供することができるものである。

この発明の一実施形態の中和装置を有する給湯装置を示す概略構成図。同一実施形態の中和装置の分解斜視図。同一実施形態の中和装置の横断面概略図。同一実施形態の中和装置の中和部における縦断面概略図。同一実施形態の中和装置におけるドレンの流れを説明する図。従来の中和装置の横断面概略図。本願発明者らが着想した中和装置の横断面概略図。同中和装置を長期間使用した後の中和剤の残量状態を説明する図。

次に、この発明の一実施形態の給湯装置を図１〜図４に基づき説明する。
１は本実施形態の潜熱回収型の気化式石油給湯装置、２は石油等の燃油を気化する気化器、３は気化器２に備えられ燃油を気化可能な温度まで加熱する気化器ヒータ、４は気化器２の温度を検出する気化温度センサ、５は気化器２と連通し気化器２で気化された気化ガスと一次空気とを予混合する混合室、６は混合室５底部に設けられ混合室５を加熱する混合室ヒータ、７は混合室５の温度を検出する混合室温度センサ、８は混合室５と連通し混合室５で予混合された予混合ガスを燃焼させる燃焼部としてのバーナ部、９は気化器２の背面でバーナ部８上に突出された複数個の吸熱フィンで、燃焼熱を気化器２にフィードバックして、気化器ヒータ３の通電量を極力抑えるものである。

１０は気化器２に燃油を噴霧するノズル、１１はノズル１０に送油管１２を介して燃油を圧送する電磁ポンプ、１３は燃焼ファンであり、送風路１４を介して気化器２の入口およびバーナ部８とカバー枠１５との間の空気室１６とに連通し、吸込口１７より吸引した燃焼空気を気化器２には予混合用の一次空気として供給し、空気室１６には気化器２側方を通り混合室５の下方からバーナ部８で燃焼される二次空気として供給するものである。

１８は燃焼室１９内に収容された熱交換器で、この熱交換器１８は、バーナ部８の燃焼により発生した燃焼ガスから顕熱を回収し一次受熱管２０を流通する水を加熱するフィンチューブ式の一次熱交換器２１と、一次熱交換器２１を通過した後の燃焼ガスから潜熱を回収し二次受熱管２２を流通する水を加熱する二次熱交換器２３から構成され、バーナ部８の上方に一次熱交換器２１が配置され、一次熱交換器２１の上方に二次熱交換器２３が配置されているものであり、一次熱交換器２１、二次熱交換器２３の順に通過した燃焼ガスは排気口２４より給湯装置１外に排気されるものである。

２５は燃焼ガス中の水蒸気が二次熱交換器２３の二次受熱管２２を流通する水と熱交換して露点以下の温度となることにより生成されるドレンを回収するドレン受けで、ドレン受け２５は、一次熱交換器２１の上方且つ二次熱交換器２３の下方に配置されているものであり、ここでは、二次熱交換器２３を構成する耐食性を有する筐体（図示せず）の底板がドレン受け２５となっているものである。また、２６はドレン受け２５で回収されたドレンを中和装置２７に導くドレン配管である。

２８は給水源から供給される水を熱交換器１８に流通させる給水管、２９は熱交換器１８で加熱された湯を流通させ、所定箇所に設けられた給湯栓（図示せず）に湯を供給する給湯管、３０は給水管２８から分岐した給水バイパス管であり、一次受熱管２０と二次受熱管２２と給水管２８と給湯管２９と給水バイパス管３０とで水が流通する給湯回路を構成するものである。

３１は給湯管２９と給水バイパス管３０との接続部に設けられ、給湯管２９からの湯と給水バイパス管３０からの水とを混合し、その混合比を可変できる混合弁、３２は給水管２８に設けられ給水温度を検出する給水温度センサ、３３は給水管２８に設けられ流量を検出する流量センサ、３４は給湯管２９に設けられ熱交換器１８で加熱された湯の温度を検出する熱交出口温度センサ、３５は給湯管２９に設けられ、混合弁３１で混合された湯の温度を検出する給湯温度センサである。

３６はマイクロコンピュータを主体として、この潜熱回収型気化式石油給湯装置１の各センサの信号を受け、気化器ヒータ３や混合室ヒータ６や燃焼ファン１３等の各アクチュエータの駆動を制御する制御手段である。

３７は前記制御手段３６と通信可能に接続され、潜熱回収型気化式石油給湯装置１の遠隔操作を行うリモコンで、リモコン３７は潜熱回収型気化式石油給湯装置１の運転のオンオフを指示する運転スイッチ３８や、給湯温度を設定するための給湯温度設定スイッチなどからなる操作部３９を備えているものである。

次に、前記中和装置２７について、図２〜図４を用いて説明すると、４０は箱形の容器で、合成樹脂製のブロー成型品であり、上壁部４０ａ、底壁部４０ｂ、複数の側壁部４０ｃ〜４０ｆを備えており、容器４０内部は容器４０の底壁部４０ｂから容器４０の上壁部４０ａ側に向かって略垂直方向に伸設される起立壁４１によって仕切られて、起立壁４１より上流側の水封部４２と、起立壁４１より下流側の中和部４３との２つに大別され、水封部４２側の天面の上壁部４０ａにドレン配管２６からのドレンを容器４０内に導入する導入口４４が設けられ、中和部４３側の側壁部４０ｄ下部にドレンを容器４０外に排出する排出口４５が設けられているものである。なお、起立壁４１は容器４０のブロー成型時に形成されるものである。

前記水封部４２は、水封部４２の天面の上壁部４０ａから水封部４２の底面の底壁部４０ｂ側に向かって垂下壁４６が略垂直方向に伸設され、この垂下壁４６によって、水封部４２が垂下壁４６より上流側の第１水封室４７と垂下壁４６より下流側の第２水封室４８とに仕切られるものであり、垂下壁４６の下端側には第１水封室４７と第２水封室４８とを連通させる水封連通部４９が形成されるものである。また、第１水封室４７の最上流側は導入口４４と連通しているものである。なお、垂下壁４６は容器４０のブロー成型時に形成され、垂下壁４６の下端を起立壁４１の上端よりも下側に位置させたことで、垂下壁４６の下端が容器４０内に流入してくるドレン等の液体によって水没する状態、すなわち水封状態を作り出すことができる構成としているものである。

５０は水封部４２側の底壁部４０ｂに設けられ、凍結防止等のために水封部４２に溜まったドレンを排水する水抜口、５１は通常時に水抜口５０を閉口しておくための水抜栓である。

５２は起立壁４１の上端側で水封部４２と中和部４３とを連通し水封部４２からのドレンを中和部４３上部から中和部４３内に流入させるドレン流入口であり、このドレン流入口５２は、水封部４２の垂下壁４６の下端よりも上側に位置しているものである。

前記中和部４３は、ドレン流入口５２から流入してきたドレンを中和するための炭酸カルシウム等の粒体からなる中和剤５３が充填されており、中和部４３の内部は、中和部４３内の一側壁から他側壁側および他側壁から一側壁側に向かって略水平方向に設けられた複数の仕切壁５４、５５によって複数の領域ｓ１〜ｓ３に等分され、仕切壁５４、５５の先端側に、上下に隣り合う領域を連通する連通部５６、５７を互い違いに形成して、ドレンが左右方向に蛇行しながら上から下に向かって流通するドレン流入口５２から排出口４５までの蛇行状の中和流路５８を形成するものである。なお、中和部４３内は略全域にわたり中和剤５３が充填されているものであるが、図３中では符号を強調するため一部省略している。

前記仕切壁５４、５５は、中和部４３の一側壁としての起立壁４１上部から中和部４３の他側壁としての側壁部４０ｄ側に向かって略水平方向に伸設された第１仕切壁５４と、第１仕切壁５４よりも下方位置で中和部４３の他側壁としての側壁部４０ｄ下部から中和部４３の一側壁としての起立壁４１側に向かって略水平方向に伸設された第２仕切壁５５とからなり、第１仕切壁５４および第２仕切壁５５によって、中和部４３内を前記領域ｓ１〜ｓ３に仕切り、中和部４３内を上下方向において前記領域ｓ１〜ｓ３に略３等分するものである。また、前記領域ｓ１〜ｓ３は、第１仕切壁５４と中和部４３天面の上壁部４０ａとの間に形成され、ドレン流入口５２と連通する第１中和領域ｓ１と、第１仕切壁５４と第２仕切壁５５との間に形成され、第１仕切壁５４の先端側の第１連通部５６を介して第１中和領域ｓ１と連通する第２中和領域ｓ２と、第２仕切壁５５と中和部４３底面の底壁部４０ｂとの間に形成され、第２仕切壁５５の先端側の第２連通部５７を介して第２中和領域ｓ２と連通する第３中和領域ｓ３とからなるものであり、第１中和領域ｓ１および第２中和領域ｓ２および第３中和領域ｓ３は、その容積を比較すると、第１中和領域ｓ１＝第２中和領域ｓ２＝第３中和領域ｓ３の関係性を有しているものである。

前記第１中和領域ｓ１および第２中和領域ｓ２および第３中和領域ｓ３は、具体的には、第１中和領域ｓ１の長手方向の長さと第２中和領域ｓ２の長手方向の長さと第３中和領域ｓ３の長手方向の長さは略同じ長さで、第１中和領域ｓ１の短手方向の幅と第２中和領域ｓ２の短手方向の幅と第３中和領域ｓ３の短手方向の幅は略同じ幅で、第１中和領域ｓ１の高さと第２中和領域ｓ２の高さと第３中和領域ｓ３の高さは略同じ高さであり、各領域には略同量の中和剤５３が充填されているものである。

また、前記第３中和領域ｓ３の最下流側は排出口４５と連通しているものであり、排出口４５には、第３中和領域ｓ３から中和剤５３が流出するのを防止するための中和剤流出防止部材（図示せず）が設けられていてもよいものである。

さらに、前記第１仕切壁５４の先端には、第１仕切壁５４の上方向に５ｍｍ程度突出する第１上凸部５９が一体的に形成され、第１上凸部５９があることによりドレンが第１仕切壁５４上に少量溜められる構造となっているものである。また、前記第１仕切壁５４の先端には、第１仕切壁５４の下方向に５ｍｍ程度突出する第１下凸部６０が一体的に形成され、第１下凸部６０があることによりドレンが第１仕切壁５４の裏面へ回り込むのを防止する構造となっているものである。

上記の第１仕切壁５４と同様に、前記第２仕切壁５５の先端には、第２仕切壁５５の上方向に１０ｍｍ程度突出する第２上凸部６１が一体的に形成され、第２上凸部６１があることによりドレンが第２仕切壁５５上に少量溜められる構造となっているものである。また、前記第２仕切壁５５の先端には、第２仕切壁５５の下方向に１０ｍｍ程度突出する第２下凸部６２が一体的に形成され、第２下凸部６２があることによりドレンが第２仕切壁５５の裏面へ回り込むのを防止する構造となっているものである。

ここで、第１仕切壁５４、第２仕切壁５５、第１上凸部５９、第１下凸部６０、第２上凸部６１、第２下凸部６２は、容器４０のブロー成型時に形成されるものであり、ブロー成型された容器４０から金型を抜くための抜き勾配を得るために、図４に示すように、第１仕切壁５４は、第１仕切壁５４の長手方向の中心軸上にある溝部に向かって下り勾配がつき、第１仕切壁５４の裏面は、第１仕切壁５４裏面の長手方向の中心軸上にある峰部に向かって上り勾配がつくものである。また、第１仕切壁５４と同様に、第２仕切壁５５は、第２仕切壁５５の長手方向の中心軸上にある溝部に向かって下り勾配がつき、第２仕切壁５５の裏面は、第２仕切壁５５裏面の長手方向の中心軸上にある峰部に向かって上り勾配がつくものである。なお、図４中では符号を強調するため中和剤５３を一部省略している。

また、第１上凸部５９の上端は、図４に示すように、第１中和領域ｓ１の幅方向を横断するように位置しており、第１仕切壁５４の溝部と同軸上にある溝部に向かって下り勾配がついているものである。また、第２上凸部６１の上端は、第２中和領域ｓ２の幅方向を横断するように位置しているものであり、第２仕切壁５５の溝部と同軸上にある溝部に向かって下り勾配がついているものである。

さらに、第１下凸部６０の下端は、図４に示すように、第２中和領域ｓ２の幅方向を横断するように位置しており、第１仕切壁５４の裏面の峰部と同軸上にある峰部に向かって上り勾配がついているものである。ここで、第１仕切壁５４上のドレンは主として第１上凸部５９の前記溝部付近を乗り越えて流下するので、ドレンのショートカットを防止するために、前記第１下凸部６０は第１仕切壁５４の先端において、少なくとも第１上凸部５９の溝部に対応する第１仕切壁５４の裏面の前記峰部の周辺に形成する必要があるものである。また、第２下凸部６２の下端は、第３中和領域ｓ３の幅方向を横断するように位置しており、第２仕切壁５５の裏面の峰部と同軸上にある峰部に向かって上り勾配が付いているものである。ここで、第２仕切壁５５上のドレンは主として第２上凸部６１の前記溝部付近を乗り越えて流下するので、ドレンのショートカットを防止するために、前記第２下凸部６２は第２仕切壁５５の先端において、少なくとも第２上凸部６１の溝部に対応する第１仕切壁５４の裏面の前記峰部の周辺に形成する必要があるものである。

次に、６３は中和部４３の天面の上壁部４０ａに形成され、中和部４３内へ中和剤５３を投入するための中和剤投入口で、この中和剤投入口６３は容器４０内を容器４０外部と連通する大気連通部としての機能を有し、容器４０内の空気を外部に逃がし、ドレンが排出される時のサイフォン現象の発生を防止して、ドレンがスムーズに排水できるようにしているものである。また、６４は中和部４３に中和剤５３が充填される前に第１中和領域ｓ１のドレン流入口５２の近傍に配設され、水封部４２側への中和剤５３の侵入を防止する耐食性を有する中和剤止め部材であり、ドレン流入口５２から第１中和領域ｓ１に流入したドレンは中和剤止め部材６４の両脇を通過していくものである。

６５は導入口４４が設けられた上壁部４０ａ以外の上壁部４０ａ上に載置される蓋体で、この蓋体６５によって中和剤投入口６３を塞ぐ構成としている。また、この蓋体６５は金属製で導電性を有するものである。なお、蓋体６５は中和剤投入口６３を塞ぐものであるが、蓋体６５を取り付けても容器４０内が気密状態になるものではない。

６６は第１水封室４７内に設けられ、水封部４２内のドレン等の液体の水位が所定水位まで上がってきた時にこれを検知する一対の電極からなる水位検知手段としての水封電極で、一対の水封電極６６は略同じ長さで、その上部と下部が露出し、その他の部分は絶縁体６６ａで覆われており、第１水封室４７の天面の上壁部４０ａから下方に向かって垂下するように取り付けられ、その下端は垂下壁４６の下端よりも上側に位置しており、水封電極６６が液体の水位を検知した時は、垂下壁４６の下端がドレン等の液体によって水没し、水封連通部４９が水封部４２内に貯溜された液体によって封止された状態となっている時であり、水封電極６６は中和装置２７から燃焼ガスが漏洩しない状態、すなわち中和装置２７が水封状態となったことを検知できるものである。

前記一対の水封電極６６の上部側には、制御手段３６と電気的に接続し水封電極６６に電圧を印加するための一対の配線（図示せず）が接続されており、一対の配線に電圧が印加された時に一対の水封電極６６の先端（下端）部分がドレン等の液体に没していれば、水封電極６６間が導通して電流が流れ、中和装置２７が水封状態であることを検知し、一対の配線に電圧が印加された時に一対の水封電極６６の先端（下端）部分がドレン等の液体に没していなければ、電流が流れず、中和装置２７が水封状態でない異常状態であることを検知するものである。

６７は第１水封室４７内の上部に設けられ、第１水封室４７内のドレン等の液体の水位が所定水位以上に異常に上昇した時にこれを検知する水位検知手段としての第１異常水位検知電極で、第１異常水位検知電極６７は、第１水封室４７の天面の上壁部４０ａから下向きに突出するように取り付けられ、その下端は水封電極６６の下端よりも上側で、排出口４５から正常にドレンが排出されている時の最高ドレン水位よりも高いところに位置し、第１異常水位検知電極６７は、中和装置２７内で詰まりが生じた時などに、第１水封室４７のドレン水位の上昇によって容器４０からドレンが溢れ出るのを防止するために、ドレンの異常水位を検知するものである。ここで、前記排出口４５から正常にドレンが排出されている時の最高ドレン水位とは、中和装置２７内または中和装置２７の排出口４５以降の排水路に詰まりがない状態で、前記排出口４５から正常にドレンが排出されている時に、容器４０内に貯溜されたドレンが到達する最高水位のことで、この実施形態では、起立壁４１の上端までの高さに起立壁４１の上端を乗り越えるドレンの高さを加えた高さが最高ドレン水位であり、この高さよりも第１異常水位検知電極６７の下端が高い位置にあれば、常態でドレンと接触することはなく、上述の詰まりといった異常だけを検知することができるものである。

６８は第２水封室４８内の上部に設けられ、第２水封室４８内のドレン等の液体の水位が所定水位以上に異常に上昇した時にこれを検知する水位検知手段としての第２異常水位検知電極で、第２異常水位検知電極６８は、第２水封室４８の天面の上壁部４０ａから下向きに突出するように取り付けられ、その下端は第２水封室４８天面の上壁部４０ａ付近で前記最高ドレン水位よりも高いところに位置し、第２異常水位検知電極６８は、中和装置２７内で詰まりが生じた時などに、第２水封室４８の水位の上昇によって容器４０からドレンが溢れ出るのを防止するために、ドレンの異常水位を検知するものである。また、第２異常水位検知電極６８において、第２異常水位検知電極６８の下端が前記最高ドレン水位よりも高い位置にあれば、第１異常水位検知電極６７と同様、常態でドレンと接触することはなく、上述の詰まりといった異常だけを検知することができるものである。

６９は中和部４３内の側壁部４０ｄ寄りの上部に設けられ、中和部４３内のドレン等の液体の水位が所定水位以上に異常に上昇した時にこれを検知する水位検知手段としての第３異常水位検知電極で、第３異常水位検知電極６９は、中和部４３の天面の上壁部４０ａから下向きに突出するように取り付けられ、その下端は中和部４３天面の上壁部４０ａ付近で前記最高ドレン水位よりも高いところに位置し、第３異常水位検知電極６９は、中和装置２７内で詰まりが生じた時などに、中和部４３の水位の上昇によって容器４０からドレンが溢れ出るのを防止するために、ドレンの異常水位を検知するものである。また、第３異常水位検知電極６９において、第３異常水位検知電極６９の下端が前記最高ドレン水位よりも高い位置にあれば、先に説明した第１異常水位検知電極６７および第２異常水位検知電極６８と同様、常態でドレンと接触することはなく、上述の詰まりといった異常だけを検知することができるものである。

前記第１異常水位検知電極６７および前記第２異常水位検知電極６８および前記第３異常水位検知電極６９の各々は、耐食性を有する金属（ステンレス）製のネジ部材で構成され、蓋体６５および容器４０の上壁部４０ａの所定箇所に形成された孔にねじ込んで容器４０に取り付けることで、蓋体６５を容器４０の上壁部４０ａ上に固定できるものである。なお、一対の水封電極６６も蓋体６５および容器４０の上壁部４０ａの所定箇所に形成された孔に挿通して取り付けられるが、一対の水封電極６６のうち蓋体６５に挿通される部分は絶縁体６６ａで覆われているため、蓋体６５と一対の水封電極６６とは絶縁された状態となっているものである。

また、第１異常水位検知電極６７および第２異常水位検知電極６８および第３異常水位検知電極６９の何れか１つの上部側には、制御手段３６と電気的に接続し電圧を印加するための配線（図示せず）が接続されており、ここで、第１異常水位検知電極６７に前記配線が接続されているものとし、配線に電圧が印加されると、第１異常水位検知電極６７のみならず、導電性を有する蓋体６５を介して第２異常水位検知電極６８および第３異常水位検知電極６９にも電圧が印加される。ここでは、水封電極６６の陰極をグラウンド電極としており、第１異常水位検知電極６７および第２異常水位検知電極６８および第３異常水位検知電極６９の全てで１つの陽極となる。そして、配線に電圧が印加された時に、水封電極６６のグラウンド電極の先端（下端）部分が液体に没しており、且つ第１異常水位検知電極６７および第２異常水位検知電極６８および第３異常水位検知電極６９の少なくとも何れか１つの電極の先端（下端）部分が液体に没していれば、電極間が導通して電流が流れ、中和装置２７内のドレン等の液体の水位が異常に上昇した状態であることを検知し、水封電極６６のグラウンド電極の先端（下端）部分が液体に没しているが、第１異常水位検知電極６７および第２異常水位検知電極６８および第３異常水位検知電極６９の何れの電極も液体に没していなければ、電極間で導通しないので電流が流れず、中和装置２７内の液体の水位は正常な状態であることを検知するものである。

次に、この一実施形態の潜熱回収型気化式石油給湯装置１の動作について説明する。
前記リモコン３７の運転スイッチ３８がオンされると、前記制御手段３６は、気化温度センサ４の検出する温度に基づき気化器ヒータ３を制御すると共に、混合室温度センサ７の検出する温度に基づき混合室ヒータ６を制御し、気化器２および混合室５の予熱を行い、気化器２が燃油を気化可能な温度、例えば気化器２の温度が２２０℃〜２２５℃に維持され、混合室５の温度が１２５℃〜１３０℃に維持されるスタンバイ状態となる。このスタンバイ状態では、燃焼要求が発生した場合には素早くバーナ部８を着火でき、必要最低限の温度を維持することでスタンバイ時の消費電力を低減することができるものである。

前記スタンバイ状態において、給湯栓が開栓され、流量センサ３３が最低作動流量以上の流量を検出して燃焼要求が発生したと前記制御手段３６が判断すると、気化器ヒータ３および混合室ヒータ６を強制的にオンして着火性を良くし、電磁ポンプ１１および燃焼ファン１３を駆動させて、気化器２で気化された気化ガスと一次空気とを混合室５で予混合し、予混合ガスをバーナ部８より噴出して燃焼を開始させるものである。

前記バーナ部８の燃焼により発生した燃焼ガスは、一次熱交換器２１を流通し、一次熱交換器２１を通過した後、二次熱交換器２３を流通し、二次熱交換器２３を通過した後、排気口２４から潜熱回収型気化式石油給湯装置１外に排出されるものである。また、給水源から供給された水は、給水管２８から二次受熱管２２に導かれ、二次受熱管２２から一次受熱管２０へ順に流通して、ここで燃焼ガスとの熱交換により加熱され、そして、一次受熱管２０から給湯管２９に導かれ、混合弁３１の開度調整によって給湯設定温度に温調された湯が最終的に給湯栓から給湯されるものである。

この時、二次熱交換器２３において、二次受熱管２２を流通する水と燃焼ガスとが熱交換され、燃焼ガス中の水蒸気が露点以下となることにより生成されたドレンは、ドレン受け２５で回収され、ドレン配管２６を介して導入口４４から中和装置２７内に流れ込み、中和部４３において、左右方向に蛇行しながら上から下に向かう中和流路５８を流通する過程で中和剤５３により中和された後、排出口４５から中和装置２７外に排出され、所定箇所の下水に排水されるものである。なお、潜熱回収型気化式石油給湯装置１を屋内に設置する場合、燃焼ガスが屋内に排出されないように、潜熱回収型気化式石油給湯装置１の初めての運転を開始する前に、水封電極６６が水封状態を検知するまで中和装置２７に給水し、中和装置２７を予め水封状態にしておくものである。

ここで、潜熱回収型気化式石油給湯装置１のバーナ部８で燃焼が行われている時の中和装置２７内のドレンの流れを図５を用いて説明するが、図５中では中和装置２７内のドレンの状態を強調するため一部の符号と中和剤５３を省略するものとする。まず、前記導入口４４から中和装置２７内に流れ込んだドレンは、第１水封室４７から水封連通部４９を介して第２水封室４８に流入し、第２水封室４８のドレンが起立壁４１の高さ以上に貯溜すると、起立壁４１を乗り越えドレン流入口５２を介して中和部４３の第１中和領域ｓ１に流入する。

前記中和部４３の第１中和領域ｓ１に流入したドレンは、第１仕切壁５４上に貯溜していき、第１中和領域ｓ１の主に第１仕切壁５４の上で中和剤５３と接して中和されるものであるが、ここで、第１仕切壁５４の先端に第１上凸部５９を設けたことで、第１仕切壁５４上にはドレンが少量貯溜する構造となり、第１仕切壁５４上には多少なりとも中和されたドレンが貯溜しており、ドレン流入口５２から新たに第１仕切壁５４上に流入してくる強酸性のドレンは、第１仕切壁５４上に貯溜された多少なりとも中和されたドレンと混ざりあって希釈され、ドレンの中和が促進されるものであり、さらに、第１仕切壁５４の単位長さ当たりのドレンと中和剤５３との接触面積が増えるので、ドレンを中和する能力が向上し、中和部４３ひいては中和装置２７をコンパクトにすることができるものであり、その上、第１中和領域ｓ１の幅方向の両端、すなわち第１仕切壁５４の短手方向の両端にある中和剤５３までドレンが接触し、第１仕切壁５４上の略全域でドレンと中和剤５３が接触するので、中和剤５３の消耗が片寄ることなく第１中和領域ｓ１の中和剤５３を均一に減らすことができ、ドレンを中和する能力が低下するおそれがないものである。

そして、第１仕切壁５４の先端側の第１上凸部５９の高さｈ１（５ｍｍ程度）以上にドレンが貯溜すると、ドレンは第１上凸部５９を乗り越えて、第２中和領域ｓ２に流下していくものであるが、ここで、第１仕切壁５４の先端に第１下凸部６０を設けたことで、ドレンが第１仕切壁５４の裏面へ回り込むのを防いで中和流路５８でのドレンのショートカットを防止でき、中和処理時間が減少することなく十分な中和処理がなされるものである。

続いて、第１上凸部５９を乗り越えて、第１連通部５６を介して第２中和領域ｓ２に流入したドレンは、第２仕切壁５５上に貯溜していき、第２中和領域ｓ２の主に第２仕切壁５５上で中和剤５３と接して中和されるものであるが、ここで、第２仕切壁５５の先端に第２上凸部６１を設けたことで、第２仕切壁５５上にはドレンが少量貯溜する構造となり、第２仕切壁５５上には多少なりとも中和されたドレンが貯溜しており、第１連通部５６を新たに通過してくるドレンは、第２仕切壁５５上に貯溜された多少なりとも中和されたドレンと混ざりあって希釈され、ドレンの中和が促進されるものであり、さらに、第２仕切壁５５の単位長さ当たりのドレンと中和剤５３との接触面積が増えるので、ドレンを中和する能力が向上し、中和部４３ひいては中和装置２７をコンパクトにすることができるものであり、その上、第２中和領域ｓ２の幅方向の両端、すなわち第２仕切壁５５の短手方向の両端にある中和剤５３までドレンが接触し、第２仕切壁５５上の略全域でドレンと中和剤５３が接触するので、中和剤５３の消耗が片寄ることなく第２中和領域ｓ２の中和剤５３を均一に減らすことができ、ドレンを中和する能力が低下するおそれがないものである。

そして、第２仕切壁５５の先端側の第２上凸部６１の高さｈ２（１０ｍｍ程度）以上にドレンが貯溜すると、ドレンは第２上凸部６１を乗り越えて、第３中和領域ｓ３に流下していくものであるが、ここで、第２仕切壁５５の先端に第２下凸部６２を設けたことで、ドレンが第２仕切壁５５の裏面へ回り込むのを防いで中和流路５８でのドレンのショートカットを防止でき、中和処理時間が減少することなく十分な中和処理がなされるものである。

続いて、第２上凸部６１を乗り越えて、第２連通部５７を介して第３中和領域ｓ３に流入したドレンは、中和部４３の底面の底壁部４０ｂ上に貯溜していき、第３中和領域ｓ３の主に底壁部４０ｂ上で中和剤５３と接して中和され、最終的に排出口４５から中和装置２７外に排出され、所定箇所の下水に排水されるものであるが、ここで、中和部４３の底壁部４０ｂ上は、中和部４３の底壁部４０ｂから排出口４５までの高さｈ３（１５ｍｍ程度）の分だけドレンが少量貯溜する構造となり、中和部４３の底壁部４０ｂ上には多少なりとも中和されたドレンが貯溜しており、第２連通部５７を新たに通過してくるドレンは、中和部４３の底壁部４０ｂ上に貯溜された多少なりとも中和されたドレンと混ざりあって希釈され、ドレンの中和が促進されるものであり、さらに、中和部４３の底壁部４０ｂの単位長さ当たりのドレンと中和剤５３との接触面積が増えるので、ドレンを中和する能力が向上し、中和部４３ひいては中和装置２７をコンパクトにすることができるものであり、その上、第３中和領域ｓ３の幅方向の両端、すなわち中和部４３の底壁部４０ｂの短手方向の両端にある中和剤５３までドレンが接触し、中和部４３の底壁部４０ｂ上の略全域でドレンと中和剤５３が接触するので、中和剤５３の消耗が片寄ることなく第３中和領域ｓ３の中和剤５３を均一に減らすことができ、ドレンを中和する能力が低下するおそれがないものである。

また、本実施形態では、中和部４３の第１中和領域ｓ１および第２中和領域ｓ２の容積は、第１中和領域ｓ１＝第２中和領域ｓ２の関係性を有し、中和剤５３が充填されている量も、第１中和領域ｓ１＝第２中和領域ｓ２の関係性を有するもので、互いに隣り合う第１仕切壁５４、第２仕切壁５５は、ドレンの流れ方向において上流側に位置する第１仕切壁５４の第１上凸部５９の高さｈ１を、ドレンの流れ方向において下流側に位置する第２仕切壁５５の第２上凸部６１の高さｈ２よりも低くするようにしており、各々の中和領域ｓ１、ｓ２で貯溜されるドレン量を比較すると、第１中和領域ｓ１＜第２中和領域ｓ２の関係性を有するものであり、酸性度の強いドレン流入口５２に近い第１中和領域ｓ１の方が、第２中和領域ｓ２よりも貯溜されるドレン量が少なく、ドレンと中和剤５３との接触面積が小さくなっており、そうすることで、各々の中和領域ｓ１、ｓ２における中和剤５３の消耗度を平均的にならすことができ、長期間使用した後において、例えばドレン流入口５２に近い第１中和領域ｓ１の中和剤５３が、第２中和領域ｓ２の中和剤５３に対して先に消耗されて無くなってしまうというようなことがなく、各中和領域ｓ１、ｓ２の中和剤５３が略同時になくなるようにできるので、長期間使用後の中和剤５３の残量の偏りを抑制でき、ドレンを中和する能力が低下することなく、長期間にわたり安定した中和処理を行うことができるものである。

さらに、本実施形態では、中和部４３の第２中和領域ｓ２および第３中和領域ｓ３の容積は、第２中和領域ｓ２＝第３中和領域ｓ３の関係性を有し、中和剤５３が充填されている量も、第２中和領域ｓ２＝第３中和領域ｓ３の関係性を有するもので、複数の仕切壁のうち、ドレンの流れ方向において最下流側に位置し中和部４３の底壁部４０ｂとの間に第３中和領域ｓ３を形成する第２仕切壁５５の第２上凸部６１の高さｈ２を、中和部４３の底壁部４０ｂから排出口４５までの高さｈ３より低くするようにしており、各々の中和領域ｓ２、ｓ３で貯溜されるドレン量を比較すると、第２中和領域ｓ２＜第３中和領域ｓ３の関係性を有するものであり、酸性度の強い第２中和領域ｓ２の方が第３中和領域ｓ３よりも貯溜されるドレン量が少なく、ドレンと中和剤５３との接触面積が小さくなっており、そうすることで、各々の中和領域ｓ２、ｓ３における中和剤５３の消耗度を平均的にならすことができ、長期間使用した後において、例えば第２中和領域ｓ２の中和剤５３が、第３中和領域ｓ３の中和剤５３に対して先に消耗されて無くなってしまうというようなことがなく、ドレンの酸性度が中性に近い排出口４５側の中和領域まで中和剤５３が略同時になくなるようにできるので、長期間使用後の中和剤５３の残量の偏りを抑制でき、ドレンを中和する能力が低下することなく、長期間にわたり安定した中和処理を行うことができるものである。なお、第１上凸部５９の高さｈ１、第２上凸部６１の高さｈ２、中和部４３の底壁部４０ｂから排出口４５までの高さｈ３は、ドレンを流したときの中和剤５３の残量を確認する実験を予め行い、その実験結果に基づいて適宜設定すればよいものである。

また、中和部４３は、各中和領域ｓ１、ｓ２、ｓ３の長手方向の長さが略同じ長さで、各中和領域ｓ１、ｓ２、ｓ３の短手方向の幅が略同じ幅で、各中和領域ｓ１、ｓ２、ｓ３の高さが略同じ高さであり、全体として直方体形状をしていることで、中和装置２７を器具内に設置するときの設置性が良好で、無駄なスペースを使用することがないものである。

なお、本発明は先に説明した一実施形態に限定されるものではなく、本実施形態では、第１仕切壁５４の先端には第１上凸部５９および第１下凸部６０が形成され、第２仕切壁５５の先端には第２上凸部６１および第２下凸部６２が形成されているが、第１仕切壁５４の先端には第１上凸部５９のみが形成され、第２仕切壁５５の先端には第２上凸部６１のみが形成されたものであってもよく、その構成のものであっても、ドレンの流れ方向において上流側に位置する第１仕切壁５４の第１上凸部５９の高さｈ１を、ドレンの流れ方向において下流側に位置する第２仕切壁５５の第２上凸部６１の高さｈ２よりも低くするようにすれば、各々の中和領域ｓ１、ｓ２、ｓ３における中和剤５３の消耗度を平均的にならして、長期間使用した後において、各中和領域ｓ１、ｓ２、ｓ３の中和剤５３が略同時になくなるようにできるので、長期間使用後の中和剤５３の残量の偏りを抑制でき、ドレンを中和する能力が低下することなく、長期間にわたり安定した中和処理を行うことができるものである。

また、本実施形態では、第１上凸部５９は第１仕切壁５４の先端に形成されているが、第１上凸部５９は第１仕切壁５４の先端近傍に形成されていてもよいものであり、また、第１上凸部５９は真上に突出したものだけでなく斜め上方向に突出したものであってもよく、第１仕切壁５４上にドレンを貯溜できる構造であればよく、さらに、第１上凸部５９の形状は、丸みを帯びていても、角張っていてもどのような形状でもよいものである。

また、本実施形態では、第２上凸部６１は第２仕切壁５５の先端に形成されているが、第２上凸部６１は第２仕切壁５５の先端近傍に形成されていてもよいものであり、また、第２上凸部６１は真上に突出したものだけでなく斜め上方向に突出したものであってもよく、第２仕切壁５５上にドレンを貯溜できる構造であればよく、さらに、第２上凸部６１の形状は、丸みを帯びていても、角張っていてもどのような形状でもよいものである。

８バーナ部
１８熱交換器
２７中和装置
４３中和部
４５排出口
５３中和剤
５４第１仕切壁
５５第２仕切壁
５６第１連通部
５７第２連通部
５８中和流路
５９第１上凸部
６１第２上凸部
ｓ１第１中和領域
ｓ２第２中和領域
ｓ３第３中和領域

Claims

燃焼ガスが露点以下の温度となることにより生成されるドレンを、中和剤が充填された中和部を流通させることで中和するものであって、前記中和部の内部は、前記中和部内の一側壁から他側壁側および他側壁から一側壁側に向かって略水平方向に伸設される複数の仕切壁によって複数の領域に略等分され、前記仕切壁の先端側に隣り合う前記領域を連通する連通部を互い違いに形成して、前記ドレンが左右方向に蛇行しながら上から下に向かって流通する蛇行状の中和流路が形成された中和装置において、前記複数の仕切壁の先端または先端近傍に上方向に突出する上凸部を形成し、前記複数の仕切壁のうち、互いに隣り合う前記仕切壁は、前記ドレンの流れ方向において上流側に位置する前記仕切壁の前記上凸部の高さを、前記ドレンの流れ方向において下流側に位置する前記仕切壁の前記上凸部の高さよりも低くするようにしたことを特徴とする中和装置。
前記複数の仕切壁のうち、前記ドレンの流れ方向において最下流側に位置し前記中和部の底壁部との間に前記中和装置外へドレンを排出する排出口と連通する前記領域を形成する前記仕切壁の前記上凸部の高さを、前記中和部の底壁部から前記排出口までの高さより低くするようにしたことを特徴とする請求項１記載の中和装置。
燃焼部と、該燃焼部の燃焼により発生した燃焼ガスと熱交換する熱交換器と、該熱交換器での熱交換によって生成されたドレンを中和する中和装置とを有する給湯装置であって、前記中和装置として、請求項１または２記載の中和装置を用いたことを特徴とする給湯装置。