JP2016001087A - 貯留容器および熱源機 - Google Patents

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Abstract

【課題】水滴による第1および第2の電極間の短絡を抑制できる貯留容器およびそれを備えた熱源機を提供する。【解決手段】中和器6は、ケース6aと、第1および第2の電極7a、7bを備えている。ケース6aは、第1の傾斜外面O1と、第1の傾斜外面O1と異なる面内に位置する第2の傾斜外面O2とを有する。第1および第2の電極7a、7bは、ケース6aの外部から内部に延び、ケース6a内の液によって互いに導通することで液位を検知可能なものである。第1の電極7aは第1の傾斜外面O1に配置されており、第2の電極7bは第2の傾斜外面O2に配置されている。【選択図】図2

Description

本発明は、貯留容器および熱源機に関し、特に、液位を検知可能な電極を備えた貯留容器およびそれを備えた熱源機に関するものである。
従来、熱源機内のドレンタンク、中和装置などの貯留容器の液位を電極によって検知する技術が用いられている。貯留容器の液位を電極によって検知する技術として、貯留容器内に挿入された第1および第2の電極が貯留容器内の液を介して通電することで、貯留容器の液位を検知するものがある。
たとえば、特開2006−175301号公報(特許文献1)には、容器の上壁部から下向きに突出し、容器内における凝縮水(ドレン)の水位を検知するための電極を備えた凝縮水中和器が開示されている。
特開2006−175301号公報
上記の貯留容器に挿入された複数の電極で貯留容器の液位を検知する技術では、結露水などの水滴が第1および第2の電極に付着すると、水滴を介して第1および第2の電極が短絡することがある。これにより、貯留容器の液位が誤検知されるという問題がある。
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、水滴による第1および第2の電極間の短絡を抑制できる貯留容器およびそれを備えた熱源機を提供することである。
本発明の貯留容器は、ケースと、第1および第2の電極を備えている。ケースは、第1の傾斜外面と、第1の傾斜外面と異なる面内に位置する第2の傾斜外面とを有する。第1および第2の電極は、ケースの外部から内部に延び、ケース内の液によって互いに導通することで液位を検知可能なものである。第1の電極は第1の傾斜外面に配置されており、第2の電極は第2の傾斜外面に配置されている。
本発明の貯留容器によれば、第2の傾斜外面は第1の傾斜外面と異なる面内に位置するため、第1の傾斜外面と第2の傾斜外面とに渡って水滴が付着することを抑制することができる。そして、第1の電極は第1の傾斜外面に配置されており、第2の電極は第2の傾斜外面に配置されているため、第1の傾斜外面と第2の傾斜外面とに渡って付着した水滴を介して第1の電極と第2の電極とが短絡することを抑制することができる。
上記の貯留容器においては、ケースは、第1の傾斜内面と、第1の傾斜内面と異なる面内に位置する第2の傾斜内面とを含む。第1の電極は第1の傾斜内面に配置されており、第2の電極は第2の傾斜内面に配置されている。第2の傾斜内面は第1の傾斜内面と異なる面内に位置するため、第1の傾斜内面と第2の傾斜内面とに渡って水滴が付着することを抑制することができる。そして、第1の電極は第1の傾斜内面に配置されており、第2の電極は第2の傾斜内面に配置されているため、第1の傾斜内面と第2の傾斜内面とに渡って付着した水滴を介して第1の電極と第2の電極とが短絡することを抑制することができる。
上記の貯留容器においては、ケースは、第1および第2の傾斜外面に挟まれた頂部を含む。第1の傾斜外面は、頂部から一方側に下り勾配を有しており、第2の傾斜外面は、頂部から一方側とは反対の他方側に下り勾配を有している。このため、第1の傾斜外面に付着した水滴は頂部から一方側に下り、第2の傾斜外面に付着した水滴は頂部から他方側に下る。したがって、頂部を挟んで第1の傾斜外面と第2の傾斜外面とに渡って水滴が付着することを抑制することができる。これにより、頂部を挟んで第1の傾斜外面と第2の傾斜外面とに渡って付着した水滴を介して第1の電極と第2の電極とが短絡することを抑制することができる。
上記の貯留容器においては、第1および第2の傾斜外面側から見たときに、第1および第2の傾斜外面が頂部を挟んで並ぶ方向と交差する方向において、第1の電極と第2の電極とは互いにずれて配置されている。このため、第1および第2の傾斜外面が頂部を挟んで並ぶ方向に第1の傾斜外面と第2の傾斜外面とに渡って水滴が延在しても、水滴を介して第1の電極と第2の電極とが短絡することを抑制することができる。
本発明の熱源機は、上記の貯留容器を備えている。このため、水滴による第1および第2の電極間の短絡を抑制できる貯留容器を備えた熱源機を提供することができる。
以上説明したように、本発明によれば、水滴による電極間の短絡を抑制できる貯留容器およびそれを備えた熱源機を提供することができる。
本発明の一実施の形態における熱源機の構成を示す概略図である。 本発明の一実施の形態における貯留容器の構成を概略的に示す部分断面図である。 図2のP1部を示す斜視図である。 図2のP1部を示す拡大図である。
以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
まず、本発明の一実施の形態における熱源機の構成について説明する。以下、本実施の形態の熱源機の貯留容器の一例として中和器について説明する。また、以下では各方向は熱源機を設置した状態を基準としている。
図1を参照して、本実施の形態における熱源機は、筐体1と、燃焼装置2と、送風装置3と、一次熱交換器4と、二次熱交換器5と、中和器(貯留容器)6と、第1の電極7aと、第2の電極7bと、制御部8と、給湯経路9とを主に有している。
筐体1は、底面(下面)1a、天面(上面)1bおよび側面1cと、図示しない前面および後面を有しており、これらの面によって取り囲まれた内部空間ISを有している。この内部空間ISに、燃焼装置2、送風装置3、一次熱交換器4、二次熱交換器5、中和器6、第1の電極7a、第2の電極7b、制御部8、給湯経路9が収納されている。
燃焼装置2は、燃焼ガスを供給するためのものである。この燃焼ガスは、一次熱交換器4および二次熱交換器5との間で熱交換を行なうためのものである。燃焼装置2は熱源機の高さ方向の中央部に配置されている。燃焼装置2はたとえばバーナである。
送風装置3は、燃焼装置2に燃焼用の空気を供給するためのものである。送風装置3は、燃焼装置2よりも底面1a側(下方側)に配置されている。また、送風装置3は、一次熱交換器4および二次熱交換器5よりも底面1a側に配置されている。送風装置3はたとえばファンである。
一次熱交換器4は、燃焼装置2によって供給された燃焼ガスの顕熱を回収するためのものである。二次熱交換器5は、燃焼装置2によって供給された燃焼ガスの潜熱を回収するためのものである。一次熱交換器4と二次熱交換器5とは互いに接続されている。一次熱交換器4は二次熱交換器5の下方側に配置されている。また、一次熱交換器4および二次熱交換器5は、燃焼装置2よりも上面1b側(上方側)に配置されている。一次熱交換器4および二次熱交換器5はそれぞれ被加熱流体を流通可能な伝熱管と、この伝熱管を収容可能なケースとを有している。
一次熱交換器4で熱交換した後の燃焼ガスが二次熱交換器5へ通されることで二次熱交換器4内の水(被加熱流体)が予熱される。この過程で燃焼ガスの温度が60℃程度まで下がることで、燃焼ガス中に含まれる水分が凝縮して潜熱が回収される。そして、燃焼ガスの潜熱が回収されることによってドレンが発生する。
中和器6は、二次熱交換器5で燃焼ガスの潜熱を回収することによって発生したドレンを中和するためのものである。中和器6は、ケース6aと、第1の電極7aと、第2の電極7bとを有している。第1の電極7aおよび第2の電極7bの各々はケース6aに取り付けられている。中和器6は燃焼装置2と側面1cとの間に配置されている。中和器6は二次熱交換器5よりも底面1a側(下方側)に配置されている。
ドレン受けDRは二次熱交換器5の下方に配置されており、二次熱交換器5で生じたドレンを受けるように構成されている。このドレン受けDRで受けられたドレンは排気ガス中の窒素酸化物などが溶け込んでいるため酸性となる。第1のドレン配管DP1はドレン受けDRと中和器6とを接続している。酸性のドレンは、ドレン受けDRから第1のドレン配管DP1を通って中和器6に送られる。
中和器6の内部には中和剤が充填されており、この中和剤によって酸性のドレンを中和することができる。第2のドレン配管DP2は中和器6とドレン排出口DOとを接続している。中和器6で中和されたドレンは第2のドレン配管DP2を通ってドレン排出口DOから筐体1外に排出される。
第1の電極7aおよび第2の電極7bの各々は制御部8に電気的に接続されている。制御部8は中和器6内のドレンを検知可能に構成されている。制御部8は、第1の電極7aと第2の電極7bとがドレンに接触することにより互いに導通したことを示す電気信号によって中和器6内のドレンを検知する。
給湯経路9は、一次熱交換器4および二次熱交換器5で燃焼ガスと熱交換された湯水を熱源機外に供給するためのものである。給湯経路9は、給水配管9aと、給湯配管9bと、入水口IWと、出湯口OWとを有している。給水配管9aは、入水口IWから二次熱交換器5に被加熱流体である水を給水可能に構成されている。給湯配管9bは、一次熱交換器4と出湯口OWとを接続している。給湯配管9bは、一次熱交換器4から出湯口OWに一次熱交換器4および二次熱交換器5で温められた温水を給湯可能に構成されている。これにより、入水口IWから給水された水は、二次熱交換器5および一次熱交換器4を通過する際に燃焼ガスによって加熱されて出湯口OWから給湯される。
続いて、図2および図3を参照して、本実施の形態の中和器6の構成について詳しく説明する。図2に示すように、中和器6のケース6aは、上壁部6Uと、底壁部6Bと、側壁部6Sとを有している。上壁部6Uと、底壁部6Bと、側壁部6Sとによって取り囲まれたケース6aの内部に中和剤が充填されている。
上壁部6Uに受入部6Iが設けられている。受入部6Iは、図1に示す第1のドレン配管DP1に接続される。このため、ドレンは第1のドレン配管DP1を通って受入部6Iから中和器6の内部に流れ込む。また、底壁部6Bに排出部6Oが設けられている。排出部6Oは、図1に示す第2のドレン配管DP2に接続される。このため、中和器6の内部に流れ込んだドレンは排出部6Oから第2のドレン配管DP2に流れ込む。
ケース6aの上壁部6Uを含む一定の領域はヘッダ部HPを構成している。ヘッダ部HPに第1の電極7aおよび第2の電極7bが配置されている。また、ヘッダ部HPに受入部6Iが接続されている。このため、ドレンは受入部6Iからヘッダ部HPに流れ込む。なお、ヘッダ部HP内には中和剤が充填されていない。
ヘッダ部HPを構成する上壁部6Uは、第1の傾斜外面O1と、第2の傾斜外面O2と、第1の傾斜内面I1と、第2の傾斜内面I2と、頂部TPとを有している。
第1の傾斜外面O1および第2の傾斜外面O2の各々は中和器6の外面であって傾斜する面である。本実施の形態では、第1の傾斜外面O1と第2の傾斜外面O2は互いに反対方向に傾斜している。第1の傾斜外面O1の頂部TPに対する傾斜角度は、第2の傾斜外面O2の頂部TPに対する傾斜角度と同じであってもよい。また、第1の傾斜外面O1および第2の傾斜外面O2の各々は平面状に形成されている。第2の傾斜外面O2は第1の傾斜外面O1と異なる面内に位置する。つまり、図3に示すように第1の傾斜外面O1を含み、第1の傾斜外面O1を延在した面S1内には第2の傾斜外面O2は位置していない。
第1の傾斜内面I1および第2の傾斜内面I2の各々は中和器6の内面であって傾斜する面である。本実施の形態では、第1の傾斜内面I1と第2の傾斜内面I2は互いに反対方向に傾斜している。第1の傾斜内面I1の頂部TPに対する傾斜角度は、第2の傾斜内面I2の頂部TPに対する傾斜角度と同じであってもよい。また、第1の傾斜内面I1および第2の傾斜内面I2の各々は平面状に形成されている。第2の傾斜内面I2は第1の傾斜内面I1と異なる面内に位置する。つまり、図3に示すように第1の傾斜内面I1を含み、第1の傾斜内面I1を延在した面S2内には第2の傾斜内面I2は位置していない。
頂部TPは、第1の傾斜外面O1および第2の傾斜外面O2に挟まれている。頂部TPは、第1の傾斜外面O1および第2の傾斜外面O2よりも上方に位置する。本実施の形態では頂部TPは平面状に形成されている。第1の傾斜外面O1は、頂部TPから一方側に下り勾配を有している。第1の傾斜外面O1の下り勾配は付着した水滴が流れ落ちるように設定されている。第2の傾斜外面O2は、頂部TPから一方側とは反対の他方側に下り勾配を有している。第2の傾斜外面O2の下り勾配は付着した水滴が流れ落ちるように設定されている。
第1の傾斜内面I1は、第1の傾斜外面O1と同様に頂部TPから一方側に下り勾配を有している。第1の傾斜内面I1の下り勾配は付着した水滴が流れ落ちるように設定されている。第2の傾斜内面I2は、第2の傾斜外面O2と同様に頂部TPから他方側に下り勾配を有している。第2の傾斜内面I2の下り勾配は付着した水滴が流れ落ちるように設定されている。
第1の傾斜内面I1および第1の傾斜外面O1の各々の頂部TPに対する傾斜角度は互いに同じであってもよい。つまり、第1の傾斜内面I1は、第1の傾斜外面O1と平行に形成されていてもよい。また、第2の傾斜内面I2および第2の傾斜外面O2の各々の頂部TPに対する傾斜角度は互いに同じであってもよい。つまり、第2の傾斜内面I2は、第2の傾斜外面O2と平行に形成されていてもよい。
また、第1の傾斜内面I1と第1の傾斜外面O1との間の厚み寸法と第2の傾斜内面I2と第2の傾斜外面O2との間の厚み寸法とは均一であってもよい。つまり、上壁部6Uは均一の厚み寸法を有していてもよい。
第1の電極7aおよび第2の電極7bは、ケース6aの外部から内部に延びている。第1の電極7aおよび第2の電極7bは、ケース6a内の水(液)によって互いに導通することで液位を検知可能に構成されている。第1の電極7aは第1の傾斜外面O1に配置されており、第2の電極は前記第2の傾斜外面O2に配置されている。また、第1の電極7aは第1の傾斜内面I1に配置されており、第2の電極7bは第2の傾斜内面I2に配置されている。
具体的には第1の電極7aおよび第2の電極7bはネジであってもよい。本実施の形態では、第1の電極7aの頭部が第1の傾斜外面O1上に配置されており、第2の電極7bの頭部が第2の傾斜外面O2上に配置されている。第1の電極7aの軸部は第1の傾斜外面O1および第1の傾斜内面I1を貫通してケース6aの内部に突出している。第2の電極7bの軸部は第2の傾斜外面O2および第2の傾斜内面I2を貫通してケース6aの内部に突出している。第1の電極7aの軸部は第1の傾斜外面O1と直交するようにケース6aに固定されている。第2の電極7bの軸部は第2の傾斜外面O2と直交するようににケース6aに固定されている。第1の傾斜内面I1と第2の傾斜内面I2とが対向する方向と交差する方向から見て、第1の電極7aの軸部は第2の電極7bの軸部と交差している。
図3に示すように、第1の傾斜外面O1および第2の傾斜外面O2側から見たときに、第1の傾斜外面O1および第2の傾斜外面O2が頂部TPを挟んで並ぶ方向D1と交差する方向D2において、第1の電極7aと第2の電極7bとは互いにずれて配置されている。つまり、第1の傾斜外面O1および第2の傾斜外面O2を上方から鉛直方向に見て、第1の電極7aおよび第2の電極7bは上記方向D1に沿って直線状に配置されていない。本実施の形態では、上記方向D1に沿って第1の電極7aおよび第2の電極7bは、上記方向D1に沿って重ならないように上記方向D2に互いにずれて配置されている。
次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
図4を参照して、本実施の形態の中和器によれば、第2の傾斜外面O2は第1の傾斜外面O1と異なる面内に位置するため、第1の傾斜外面O1と第2の傾斜外面O2とに渡って水滴が付着することを抑制することができる。つまり、図4中矢印A1で示すように結露水などの水滴が付着しても第1の傾斜外面O1および第2の傾斜外面O2の各々に水滴が流れる。このため、第1の傾斜外面O1と第2の傾斜外面O2とに渡って水滴が付着することが抑制される。そして、第1の電極7aは第1の傾斜外面O1に配置されており、第2の電極7bは第2の傾斜外面O2に配置されているため、第1の傾斜外面O1と第2の傾斜外面O2とに渡って付着した水滴を介して第1の電極7aと第2の電極7bとが短絡することを抑制することができる。
本実施の形態の中和器においては、第2の傾斜内面I2は第1の傾斜内面I1と異なる面内に位置するため、第1の傾斜内面I1と第2の傾斜内面I2とに渡って水滴が付着することを抑制することができる。つまり、図4中矢印A2で示すように結露水、ドレンなどの水滴が付着しても第1の傾斜内面I1および第2の傾斜内面I2の各々に水滴が流れる。このため、第1の傾斜内面I1と第2の傾斜内面I2とに渡って水滴が付着することが抑制される。そして、第1の電極7aは第1の傾斜内面I1に配置されており、第2の電極7bは第2の傾斜内面I2に配置されているため、第1の傾斜内面I1と第2の傾斜内面I2とに渡って付着した水滴を介して第1の電極7aと第2の電極7bとが短絡することを抑制することができる。
本実施の形態の中和器においては、ケース6aは、第1の傾斜外面O1および第2の傾斜外面O2に挟まれた頂部TPを含んでいる。そして、第1の傾斜外面O1は、頂部TPから一方側に下り勾配を有しており、第2の傾斜外面O2は、頂部TPから一方側とは反対の他方側に下り勾配を有している。このため、図4中矢印A1で示すように第1の傾斜外面O1に付着した水滴は頂部TPから一方側に下り、第2の傾斜外面O2に付着した水滴は頂部TPから他方側に下る。したがって、頂部TPを挟んで第1の傾斜外面O1と第2の傾斜外面O2とに渡って水滴が付着することを抑制することができる。これにより、頂部TPを挟んで第1の傾斜外面O1と第2の傾斜外面O2とに渡って付着した水滴を介して第1の電極7aと第2の電極7bとが短絡することを抑制することができる。
また、図4中矢印A1で示すように落下してきた水滴に対して頂部TPが関の役割を果たすため、頂部TPを挟んで第1の傾斜外面O1と第2の傾斜外面O2とに渡って水滴が付着することを抑制することができる。
また、第1の傾斜内面I1は、頂部TPから一方側に下り勾配を有しており、第2の傾斜内面I2は、頂部TPから一方側とは反対の他方側に下り勾配を有している。このため、図4中矢印A2で示すように第1の傾斜内面I1に付着した水滴は頂部TPから一方側に下り、第2の傾斜内面I2に付着した水滴は頂部TPから他方側に下る。したがって、頂部TPを挟んで第1の傾斜内面I1と第2の傾斜内面I2とに渡って水滴が付着することを抑制することができる。
なお、第1の傾斜内面I1の第1の電極7aよりも下方の部分に水滴が付着した場合には、第1の傾斜内面I1に沿って第1の電極7aから離れる方向に水滴が流れる。同様に、第2の傾斜内面I2の第2の電極7bよりも下方の部分に水滴が付着した場合には、第2の傾斜内面I2に沿って第2の電極7bから離れる方向に水滴が流れる。このため、第1の傾斜内面I1と第2の傾斜内面I2とに渡って水滴が付着することを抑制することができる。
図3に示すように、本実施の形態の貯留容器においては、第1の傾斜外面O1および第2の傾斜外面O2側から見たときに、第1の傾斜外面O1および第2の傾斜外面O2が頂部TPを挟んで並ぶ方向D1と交差する方向D2において、第1の電極7aと第2の電極7bとは互いにずれて配置されている。このため、第1の傾斜外面O1および第2の傾斜外面O2が頂部TPを挟んで並ぶ方向D1に第1の傾斜外面O1と第2の傾斜外面O2とに渡って水滴が延在しても、水滴を介して第1の電極7aと第2の電極7bとが短絡することを抑制することができる。
また、第1の傾斜外面O1および第2の傾斜外面O2側から見たときに、第1の傾斜外面O1および第2の傾斜外面O2が頂部TPを挟んで並ぶ方向D1に第1の電極7aと第2の電極7bとが配置された場合よりも、第1の電極7aと第2の電極7bとの距離を長くすることができる。このため、水滴を介して第1の電極7aと第2の電極7bとが短絡することを抑制することができる。
図1に示すように、本発明の熱源機は、上記の中和器6を備えている。このため、水滴による第1の電極7aと第2の電極7b間の短絡を抑制できる中和器6を備えた熱源機を提供することができる。
なお、上記では本実施の形態の熱源機の貯留容器の一例として中和器6について説明したが、本実施の形態の貯留容器は中和器6に限定されず、ドレンタンク、温水暖房機の膨張タンクなどであってもよい。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
1 筐体、1a 底面、1b 上面、1c 側面、2 燃焼装置、3 送風装置、4 一次熱交換器、5 二次熱交換器、6 中和器、6B 底壁部、6I 受入部、6O 排出部、6S 側壁部、6U 上壁部、6a ケース、7a 第1の電極、7b 第2の電極、8 制御部、9 給湯経路、9a 給水配管、9b 給湯配管、DO ドレン排出口、DP1 第1のドレン配管、DP2 第2のドレン配管、HP ヘッダ部、I1 第1の傾斜内面、I2 第2の傾斜内面、IS 内部空間、IW 入水口、O1 第1の傾斜外面、O2 第2の傾斜外面、OW 出湯口、TP 頂部。

Claims (5)

  1. 第1の傾斜外面と、前記第1の傾斜外面と異なる面内に位置する第2の傾斜外面とを有するケースと、
    前記ケースの外部から内部に延び、前記ケース内の液によって互いに導通することで液位を検知可能な第1および第2の電極を備え、
    前記第1の電極は前記第1の傾斜外面に配置されており、
    前記第2の電極は前記第2の傾斜外面に配置されている、貯留容器。
  2. 前記ケースは、第1の傾斜内面と、前記第1の傾斜内面と異なる面内に位置する第2の傾斜内面とを含み、
    前記第1の電極は前記第1の傾斜内面に配置されており、
    前記第2の電極は前記第2の傾斜内面に配置されている、請求項1に記載の貯留容器。
  3. 前記ケースは、前記第1および第2の傾斜外面に挟まれた頂部を含み、
    前記第1の傾斜外面は、前記頂部から一方側に下り勾配を有しており、
    前記第2の傾斜外面は、前記頂部から前記一方側とは反対の他方側に下り勾配を有している、請求項1または2に記載の貯留容器。
  4. 前記第1および前記第2の傾斜外面側から見たときに、前記第1および第2の傾斜外面が前記頂部を挟んで並ぶ方向と交差する方向において、前記第1の電極と前記第2の電極とは互いにずれて配置されている、請求項3に記載の貯留容器。
  5. 前記請求項1〜4のいずれか1項に記載の貯留容器を備えた、熱源機。
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