JP4342073B2 - 排気ドレン中和装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導入口から排出口に向かって排気ドレンを通流させる排気ドレン通路が設けられ、その排気ドレン通路が、前記排気ドレンを下方に向けて通流させたのち、反転部にて前記排気ドレンの流れ方向を反転させて上方に向けて通流させる屈曲路部分を備え、かつ、その屈曲路部分に、通流する排気ドレンに対して中和作用する中和剤が装填されて構成されている排気ドレン中和装置に関する。
【０００２】
上記のような排気ドレン中和装置は、燃焼排ガス中の水分が結露するまで燃焼排ガスと給湯用の水などの加熱対象物とを熱交換するコンデンシング式のボイラにて発生する酸性の排気ドレンを中和処理するものであり、図３に示すように、排気ドレン通路２４が、排気ドレンＤを下方に向けて通流させたのち、反転部２５にて排気ドレンＤの流れ方向を反転させて上方に向けて通流させる屈曲路部分２６を複数備えて構成されている。
具体的には、屈曲路部分２６における終端部２６ｂと屈曲路部分２６における始端部２６ａとを連通接続して複数の屈曲路部分２６を直列状に接続するように構成され、導入口２７が、複数の屈曲路部分２６のうち、最も始端側に配置されている屈曲路部分２６Ａの始端部２６ａに連通接続され、かつ、排出口２８が、複数の屈曲路部分２６のうち、最も終端側に配置されている屈曲路部分２６Ｂの終端部２６ｂに連通接続されているものである。
そして、炭酸カルシウムなどの中和剤Ｃが、屈曲路部分２６のうち、下方に向かう下方通路部２９、反転部２５、上方に向かう上方通路部３０にわたって充填され、コンデンシング式のボイラにて発生する排気ドレンＤを導入口２７から導入して、中和剤Ｃどうしの隙間を通流させることによって、排気ドレンＤを中和剤Ｃと中和反応させて中和処理し、中和処理された排気ドレンＤを排出口２８から排出するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述のコンデンシング式のボイラにおいて、例えば、燃焼排ガスと加熱対象物とを熱交換するための熱交換器をアルミのファンを用いたものを使用すると、排気ドレン中にアルミが溶出し、そのアルミを含む排気ドレンが導入口を通して排気ドレン通路に導入されることなる。
そして、アルミを含む排気ドレンが、炭酸カルシウムなどの中和剤と中和反応することによって、ゲル状の水酸化アルミなどの反応生成物が発生し、その反応生成物が自重などにより反転部に沈積していくこととなる。
【０００４】
しかしながら、上記従来のものでは、中和剤が下方通路部、反転部、上方通路部にわたって充填されているので、中和反応により発生する反応生成物や塵埃などの不純物が反転部に沈積されていくと、反転部における中和剤どうしの隙間が閉塞され、屈曲路部分における反転部での排気ドレンの通過が阻止されてしまい、排気ドレンが排出口まで通流せずに、排気ドレン中和装置内に溜まっていくという不利があった。
ちなみに、上述の不利を生じたまま使用を継続すると、排気ドレンが排気ドレン中和装置の導入口から溢れ出してコンデンシング式のボイラ側に逆流するという虞があった。
【０００５】
本発明は、かかる点に着目してなされたものであり、その目的は、排気ドレンと中和剤との中和反応により発生する反応生成物や塵埃などの不純物が発生しても、排気ドレンを適正に排出口を排出しながら排気ドレンの中和処理を行うことが可能となる排気ドレン中和装置を提供する点にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、請求項１に記載の発明によれば、導入口から排出口に向かって排気ドレンを通流させる排気ドレン通路が設けられ、その排気ドレン通路が、前記排気ドレンを下方に向けて通流させたのち、反転部にて前記排気ドレンの流れ方向を反転させて上方に向けて通流させる屈曲路部分を備え、かつ、その屈曲路部分に、通流する排気ドレンに対して中和作用する中和剤が装填されて構成されている排気ドレン中和装置であって、
前記中和剤が、前記屈曲路部分における前記反転部に不純物を沈積するための沈積用空間を形成するように前記反転部を除いた状態で前記屈曲路部分に装填され、前記屈曲路部分のうち、下方に向かう下方通路部および上方に向かう上方通路部の夫々において、前記排気ドレンの通過を許容する排気ドレン通過用間隙を形成するように前記下方通路部および前記上方通路部に装填されている。
【０００７】
すなわち、導入口から導入される排気ドレンは、屈曲路部分に装填されている中和剤と中和反応して中和処理され、その中和反応によって発生する反応生成物や塵埃などの不純物は、屈曲路部分における反転部に形成されている沈積用空間に沈積されていくこととなる。
したがって、上述の不純物が発生しても、その不純物を沈積用空間に沈積させて反転部における排気ドレンの通過を許容することが可能となって、排気ドレンと中和剤との中和反応による反応生成物や塵埃などの不純物が発生しても、排気ドレンを中和処理して排出口から排出することが可能となる排気ドレン中和装置を提供することができるに到った。
【０００９】
しかも、屈曲路部分における下方通路部および上方通路部においても、排気ドレンと中和剤との中和反応により発生する反応生成物や塵埃などの不純物によって、中和剤どうしの隙間が閉塞されて排気ドレンの通流が阻止される虞があるが、屈曲路部分における下方通路部および上方通路部の夫々において、排気ドレン通過用間隙を形成するように中和剤を装填することによって、中和剤どうしの隙間が閉塞されても、排気ドレンが排気ドレン通過用間隙を通して通過することとなる。
ちなみに、上述の不純物は、使用に伴って発生するものであり、また、自重などによって落下するものであるので、中和剤どうしの隙間のうちの一部を閉塞するにとどまり、閉塞されていない中和剤どうしの隙間では排気ドレンの通過が許容されることとなり、その中和剤どうしの隙間を排気ドレンが通流することにより排気ドレンの中和処理を行うことが可能となる。
【００１０】
したがって、屈曲路部分における下方通路部および上方通路部において、排気ドレンと中和剤との中和反応による反応生成物や塵などの不純物が発生しても、排気ドレンを中和処理しながら、その排気ドレンの通過を許容することが可能となる。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、前記排気ドレン通路が、前記屈曲路部分における終端部と前記屈曲路部分における始端部とを連通接続して複数の前記屈曲路部分を直列状に接続するように構成され、
前記導入口が、複数の屈曲路部分のうち、最も始端側に配置されている屈曲路部分の始端部に連通接続され、かつ、前記排出口が、複数の屈曲路部分のうち、最も終端側に配置されている屈曲路部分の終端部に連通接続されている。
【００１２】
すなわち、導入口から導入される排気ドレンは、複数の屈曲路部分の全てを通流して排出口から排出されることとなるので、排気ドレンと中和剤とを中和反応させる部分をより長くすることができることとなって、排気ドレンの中和処理を的確に行うことが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明にかかる排気ドレン装置をコンデンシング式のボイラとして給湯装置に適応した例を図面に基づいて説明する。
この給湯装置は、図１に示すように、ケーシング１内に給湯部２とともに排気ドレン中和装置３が組み込まれ、排気ドレン中和装置３が内蔵されて構成されている。
【００１４】
前記給湯部２は、燃焼部を下向きに配置したガスバーナ４と、そのガスバーナ４からの下向き燃焼ガス経路において上下２段に配置した主熱交換器５および潜熱回収熱交換器６などから構成され、図示はしないが、ガスバーナ４に燃焼用空気を供給するファンも設けられている。
そして、潜熱回収熱交換器６にて熱交換にされた後の燃焼排ガスＧは排気路７を通してケーシング１の外部に排出されるように構成されている。
【００１５】
前記潜熱回収熱交換器６には、例えば家庭用の水道などから水が供給される入水路８が接続され、前記主熱交換器５には、加熱後の湯水を出湯する出湯路９が接続され、入水路８を通して供給される水が、潜熱回収熱交換器６にて燃焼排ガスと熱交換された後、主熱交換器５に供給されて燃焼排ガスと熱交換されて所望の温度の湯水が出湯路９を通して供給されるように構成されている。
すなわち、主熱交換器５においてガスバーナ４の燃焼排ガスと供給される水との間で熱交換させ、潜熱回収熱交換器６において、主熱交換器５で水加熱用に用いた後の燃焼排ガスと主熱交換器５に通水する前の水との間で燃焼排ガス中水分の凝縮を伴う状態で熱交換させて、燃焼排ガスの残存顕熱と保有潜熱とを回収するように構成されている。
【００１６】
また、潜熱回収熱交換器６の下方には、潜熱回収熱交換器６での凝縮により生じて落下する酸性の排気ドレンＤを受け止め回収する排気ドレン回収部１０が設けられ、この排気ドレン回収部１０にて回収された排気ドレンＤが、排気ドレン中和装置３に供給されるように構成されている。
【００１７】
前記排気ドレン中和装置３について、図１および２に基づいて説明を加える。この排気ドレン中和装置３は、箱状の中和装置用ケーシング１１内に排気ドレンＤを導入するための導入口１２、および、排気ドレン中和装置３にて中和処理された排気ドレンＤを排出するための排出口１３が設けられ、導入口１２から排出口１３に向かって排気ドレンＤを通流させる排気ドレン通路１４が設けられている。
【００１８】
前記排気ドレン通路１４は、排気ドレンＤを下方に向けて通流させたのち、反転部１６にて排気ドレンＤの流れ方向を反転させて上方に向けて通流させる屈曲路部分１５を複数備え、かつ、それら複数の屈曲路部分１５の夫々に、通流する排気ドレンＤに対して中和作用する中和剤（例えば、炭酸カルシウム）Ｃが装填されて構成されている。
具体的に説明すると、排気ドレン通路１４は、屈曲路部分１５における終端部１５ｂと屈曲路部分１５における始端部１５ａとを連通接続して複数の屈曲路部分を直列状に接続するように構成されている。
そして、前記導入口１２が、複数の屈曲路部分１５のうち、最も始端側に配置されている屈曲路部分１５Ａの始端部１５ａに連通接続され、かつ、前記排出口１３が、複数の屈曲路部分１５のうち、最も終端側に配置されている屈曲路部分１５Ｂの終端部１５ｂに連通接続されている。
【００１９】
すなわち、屈曲路部分１５は、ひとつの屈曲路形成用仕切り板１７を設けることによって形成され、複数の屈曲路部分１５が、隣り合う屈曲路部分１５どうしが屈曲路部分１５の側壁を共用するように並設されて、複数の屈曲路部分１５が直列状に接続されている。
【００２０】
また、中和剤Ｃは、複数の屈曲路部分１５の夫々において、屈曲路部分１５における反転部１６に不純物を沈積するための沈積用空間１８を形成するように反転部１６を除いた状態で屈曲路部分１５に装填されている。
具体的に説明すると、中和剤Ｃは、屈曲路部分１５のうち、下方に向かう下方通路部１９および上方に向かう上方通路部２０の夫々において、排気ドレンＤの通過を許容する排気ドレン通過用間隙２１を形成するように下方通路部１９および上方通路部２０に装填されている。
【００２１】
すなわち、屈曲路部分１５における屈曲路形成用仕切り板１７の下端部に中和剤Ｃを充填するための有底筒状のメッシュ２２が設けられ、そのメッシュ２２が装着された状態で、中和装置用ケーシング１１の下端部との間に沈積用空間１８が形成され、かつ、中和装置用ケーシング１１の側壁との間に排気ドレン通過用間隙２１を形成されるように構成されている。
前記メッシュ２２の網の目の大きさは、排気ドレンＤの通過は許容するが、中和剤Ｃの通過は阻止する大きさに構成されている。
【００２２】
前記導入口１２は、上方に向けて開口するように形成され、その形成位置が中和剤Ｃが装填されている部分の略真上になるように形成され、導入口１２から排気ドレンＤが滴下すると、その排気ドレンＤに対して中和剤Ｃが中和作用するように構成されている。
【００２３】
このようにして、導入口１２から導入される排気ドレンＤは、最も始端側に配置された屈曲路部分１５Ａにおいて、下方通路部１９に装填された中和剤Ｃにて中和反応したのち、反転部１６にて流れ方向を反転させて上方通路部２０に装填された中和剤Ｃにて中和反応され、連通部２３を通して次の屈曲路部分１５に供給され、上述の如く、中和剤Ｃと中和反応しながら流れ方向を上下に反転して、最も終端側に配置された屈曲路部分１５Ｂの終端部１５ｂに連通接続された排出口１３から排出されることになる。
【００２４】
そして、中和反応によって発生する反応生成物や塵埃などの不純物は、屈曲路部分１５における反転部１６に形成されている沈積用空間１８に沈積されていくこととなるので、不純物が発生しても、その不純物を沈積用空間１８に沈積させて反転部１６における排気ドレンＤの通過を許容することが可能となる。
さらに、屈曲路部分１５における下方通路部１９および上方通路部２０の夫々において、排気ドレン通過用間隙２１を形成するように中和剤Ｃを装填することによって、中和剤Ｃどうしの隙間が中和反応によって発生する反応生成物や塵埃などの不純物により閉塞されても、排気ドレンＤが排気ドレン通過用間隙２１を通して通過することができることとなる。
ちなみに、上述の不純物は、使用に伴って発生するものであり、また、自重などによって落下するものであるので、中和剤どうしの隙間のうちの一部を閉塞するにとどまり、閉塞されていない中和剤どうしの隙間では排気ドレンの通過が許容されることとなり、その中和剤どうしの隙間を排気ドレンが通流することにより排気ドレンの中和処理を行うことが可能となる。
【００２５】
したがって、中和反応によって発生する反応生成物や塵埃などの不純物が発生しても、排気ドレン通路１４の全体にわたって排気ドレンＤの通過を許容することができることとなって、中和反応によって発生する反応生成物や塵埃などの不純物が発生しても、排気ドレンＤを中和処理して排出口１３から排出することが可能となる。
【００２８】
〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、排気ドレン通路１４が、複数の屈曲路部分１５を直列状に接続した構成を例示したが、排気ドレン通路１４をひとつの屈曲路部分１５にて構成して実施することも可能である。
また、複数の屈曲路部分１５を直列状に接続する場合に、屈曲路部分１５の数は４つ以上でもよく、適宜変更が可能である。
ちなみに、排気ドレン通路１４を複数の屈曲路部分１５を備えて構成し、それら複数の屈曲路部分１５が並列状になるように接続して実施することも可能である。
【００２９】
（２）上記実施形態では、本発明にかかる排気ドレン中和装置をコンデンシング式のボイラとしての給湯装置に内蔵した構成を例示したが、排気ドレン中和装置をケーシング１の外部に設置して実施することも可能である。
また、コンデンシング式のボイラについては、給湯装置に限られるものではなく、バーナによる燃焼排ガス中の水分が凝縮する状態まで熱交換する一般的なコンデンシングタイプのボイラを用いても実施することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 給湯装置の概略構成図
【図２】 排気ドレン中和装置の構成図
【図３】 従来例における排気ドレン中和装置の構成図
【符号の説明】
１２ 導入口
１３ 排出口
１４ 排気ドレン通路
１５ 屈曲路部分
１５ａ 屈曲路部分の始端部
１５ｂ 屈曲路部分の終端部
１６ 反転部
１８ 沈積用空間
１９ 下方通路部
２０ 上方通路部
２１ 排気ドレン通過用間隙
Ｃ 中和剤
Ｄ 排気ドレン

Claims (2)

1. 導入口から排出口に向かって排気ドレンを通流させる排気ドレン通路が設けられ、その排気ドレン通路が、前記排気ドレンを下方に向けて通流させたのち、反転部にて前記排気ドレンの流れ方向を反転させて上方に向けて通流させる屈曲路部分を備え、かつ、その屈曲路部分に、通流する排気ドレンに対して中和作用する中和剤が装填されて構成されている排気ドレン中和装置であって、
   前記中和剤が、前記屈曲路部分における前記反転部に不純物を沈積するための沈積用空間を形成するように前記反転部を除いた状態で前記屈曲路部分に装填され、前記屈曲路部分のうち、下方に向かう下方通路部および上方に向かう上方通路部の夫々において、前記排気ドレンの通過を許容する排気ドレン通過用間隙を形成するように前記下方通路部および前記上方通路部に装填されている排気ドレン中和装置。
2. 前記排気ドレン通路が、前記屈曲路部分における終端部と前記屈曲路部分における始端部とを連通接続して複数の前記屈曲路部分を直列状に接続するように構成され、
   前記導入口が、複数の屈曲路部分のうち、最も始端側に配置されている屈曲路部分の始端部に連通接続され、かつ、前記排出口が、複数の屈曲路部分のうち、最も終端側に配置されている屈曲路部分の終端部に連通接続されている請求項１に記載の排気ドレン中和装置。

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