JP4815950B2 - 凝縮水処理装置およびこれを備えた給湯装置 - Google Patents

Description

本発明は、燃焼器により発生させた燃焼ガスから熱を回収することにより湯を生成するように構成された給湯装置、およびこのような給湯装置に組み付けられるなどして、燃焼ガスの温度が露点以下に低下することにより発生する酸性の凝縮水を中和するのに用いられる凝縮水処理装置に関する。

従来、凝縮水処理装置の具体例としては、たとえば特許文献１に記載されたものがある。同文献に記載された凝縮水処理装置は、中和剤が充填された容器を備えた凝縮水中和処理装置であり、前記容器内には、給湯装置において発生した酸性の凝縮水が導入される。近年、燃焼器によって発生された燃焼ガスから熱回収を行なうタイプの給湯装置においては、燃焼ガスから顕熱に加えて潜熱をも回収することによって、熱交換効率を高めるようにしたものが種々提案されている。このようなタイプの給湯装置においては、潜熱回収に伴って燃焼ガス中の水蒸気が凝縮して凝縮水が発生する。しかも、この凝縮水は、燃焼ガス中の硫黄酸化物や窒素酸化物などを吸収したＰＨ３程度の強酸性となる。前記凝縮水処理装置を使用すれば、そのような強酸性の凝縮水が中和されるために、凝縮水を強酸性のまま一般の排水経路に流す場合とは異なり、環境保護などを図るのに好ましいものとなる。

また、前記特許文献１に記載の凝縮水処理装置においては、容器の上部に凝縮水の水位検出用の電極が設けられている。このため、容器内に夾雑物が進入するなどして容器内に詰まりが発生し、凝縮水の水位が異常上昇すると、これが前記電極を利用して検出されることとなって、ユーザは異常が発生している旨を察知することができる。

前記したような凝縮水処理装置を用いる場合、中和された凝縮水については、適当な排水経路に導くことによって廃棄処理する必要がある。一方、たとえば特許文献２には、給湯装置において発生した強酸性の凝縮水をポンプが接続された適当な貯留容器内に貯留させるようにし、凝縮水が所定の水位になる都度ポンプを駆動させることによって、前記凝縮水を浴槽内に供給する手段が記載されている。したがって、凝縮水中和処理装置を利用して中和処理された凝縮水を廃棄処理する場合についても、前記した特許文献２に記載された手段と同様に、ポンプを利用することが考えられる。ポンプを利用すると、たとえばマンションなどの集合住宅において、中和処理を終えた凝縮水を浴室の排水口に送り込むといったことが可能となる。

前記したように凝縮水の排出処理にポンプを利用する場合であっても、たとえば凝縮水処理装置の容器内に詰まりが発生していると、凝縮水の適切な排出は困難となる。また、詰まりは容器内に限らず、たとえば容器とポンプとを接続する配管内に発生する場合もある。さらには、ポンプ内に多くのエアが流入していることに起因して、ポンプによる凝縮水の排出が適切になされなくなる場合もある。したがって、このような異常が万一発生した場合には、ユーザがこれを正確に察知できるようにすることが要望される。

しかしながら、従来においては、そのような要望に的確に応え得る手段は、未だ提案されていないのが実情であった。異常を検出するための手段としては、たとえばポンプを駆動させたにも拘わらず、凝縮水の水位が低下しない場合には、このことをもって直ちに凝縮水処理装置に異常があると判断させることが考えられる。ところが、このような構成にしたのでは、異常であるとの判断が早期に過ぎ、本来ならば、メンテナンス業者を呼ばなくても簡単に正常状態に復帰可能な場合であっても、異常であると判断される。たとえば、凝縮水処理装置の容器の排水口に中和剤が詰まっている場合であっても、その詰まりが軽微な場合には、前記排水口における凝縮水の流れ方が変わることによって簡単に解消される場合があるが、前記構成によれば、そのような場合であっても異常であると単に判断されるだけとなる。また、ポンプ内に多くのエアが流入したことに起因して凝縮水の排水が適切になされない場合もあるが、前記構成によれば、ポンプ自体には故障が発生していないにも拘わらず、やはり異常であると判断される。これでは、異常であると判断される頻度が高くなり、ユーザがメンテナンス業者を呼ぶ頻度が多くなる。また、凝縮水処理装置が組み込まれた給湯装置については、凝縮水処理装置に異常が発生する都度、その運転を停止させる必要があるため、このようなこともユーザにとっては不便となる。したがって、凝縮水処理装置に異常があるか否かの判断に際しては、前記したような不具合が生じないようにすることが望まれる。

特開２００３−３２０３８０号公報 特許第３１５３３６１号公報

本発明は、前記した事情のもとで考え出されたものであって、容器内の詰まりやその他の異常が発生している場合であっても、その異常が軽微な場合にはこれを簡易な手段によって解消し得るようにし、もって最終的に異常であると判断される頻度が少なく利便性に優れる凝縮水処理装置、およびこれを備えた給湯装置を提供することを、その課題としている。

上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。

本発明の第１の側面により提供される凝縮水処理装置は、燃焼ガスからの熱回収に伴って発生する凝縮水を内部に貯留させる容器と、この容器内に流入して貯留された凝縮水の水位を検出可能な水位検出手段と、前記凝縮水の水位が所定の高さになったことが前記水位検出手段によって検出されたときに駆動を開始し、前記凝縮水を前記容器の外部に排出するポンプと、前記水位検出手段による水位検出に基づいて異常の有無を判断する異常判断手段と、を備えている、凝縮水処理装置であって、前記ポンプの駆動開始時から所定時間内に、前記水位検出手段によって前記凝縮水の所定量以上の水位低下が検出されないときには、その後前記ポンプの駆動が一時的に停止されてから再開される間欠駆動が予め定められた回数実行されるように構成されており、前記ポンプの間欠駆動が実行された後においても前記凝縮水の所定量以上の水位低下が前記水位検出手段によって検出されないときには、前記異常判断手段はこの凝縮水処理装置に異常が発生していると判断するように構成されていることを特徴としている。

このような構成によれば、容器内の凝縮水を外部に排出させようとしてポンプを駆動させた場合において、たとえば容器内や配管経路内に詰まりが生じていたり、あるいはポンプ内に多くのエアが流入していることに起因して、凝縮水の水位低下が生じなくても、このことのみをもって直ちに異常であるとは判断されない。本発明においては、その後ポンプの駆動が一旦停止してから再駆動する間欠駆動が行なわれるが、このような間欠駆動が行なわれると、容器内や配管経路内に圧力変動が生じて軽微な詰まりが解消される効果、あるいはポンプ内に流入しているエアがポンプの外部に流出してこのポンプの本来の能力が取り戻されるといった効果が期待できる。前記ポンプの間欠駆動は、詰まりなどの異常を解消するための試行動作に相当する。そして、このようなポンプの間欠駆動が実行されたにも拘わらず、所定量以上の水位低下が検出されない場合に、初めて異常があると判断される。したがって、本発明によれば、ポンプの間欠駆動によっては解消されない異常が発生している場合にのみ、異常があると最終的に判断されることとなり、メンテナンス業者を呼ぶ頻度、およびこの凝縮水処理装置が組み込まれている給湯装置などの運転を停止する頻度を少なくし、ユーザに極力不便や負担をかけないようにすることが可能となる。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記ポンプの間欠駆動は、前記ポンプが一時的に停止される時間が所定時間を経過した時点、および前記凝縮水が前記所定の水位よりも高位の所定高さまで上昇してこれが前記水位検出手段によって検出された時点の少なくとも一方の時期に実行されるように構成されている。

このような構成によれば、ポンプを間欠駆動させるタイミングを採り易く、ポンプの駆動制御が容易となる。また、前記ポンプの一時停止時間が所定時間を経過した時点でポンプの駆動を再開させて間欠駆動させる場合には、間欠駆動が早期に実行されるために、容器内の詰まりやポンプ内へのエア流入などの異常状態も早期に解消し得る利点が得られる。一方、凝縮水が所定の水位よりも高位の所定高さまで上昇した時点でポンプを間欠駆動させる場合には、容器内における凝縮水の水頭圧も上昇しているために、この水頭圧を利用した詰まり解消効果も期待できることとなる。さらに、前記所定時間が経過した時点および水位が所定の高位まで上昇した時点の双方の時期にポンプを間欠駆動させる場合には、ポンプの間欠駆動回数が多くなり、しかもその間欠駆動は水頭圧などが相違する条件下において繰り返されるために、詰まりなどの異常が解消される可能性は、より高められることとなる。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記異常判断手段が凝縮水処理装置に異常があると判断する時期は、前記ポンプの間欠駆動が実行された後において前記凝縮水の所定量以上の水位低下がないと判断した時点、またはその後に前記凝縮水の水位がさらに所定の高さまで上昇したと判断した時点とされている。

このように、本発明においては、異常判断手段が凝縮水処理装置に異常があると最終的に判断する時期については、幅をもたせることが可能である。ポンプの間欠駆動が実行された直後に異常があると判断させる場合には、異常判断の迅速性に優れたものとなる。これに対し、凝縮水の水位がその後さらに所定の高さまで上昇した時点で異常があると判断させる場合には、凝縮水処理装置が異常であると判断される時期を遅らせて、その分だけ凝縮水処理装置を長い時間使用できることとなる。これは、たとえば凝縮水処理装置が組み込まれた給湯装置の運転が凝縮水処理装置の異常発生によって停止される時期を遅らせて、給湯装置の運転可能時間をできる限り長くしたい場合に有利となる。

本発明の第２の側面により提供される給湯装置は、燃焼器と、この燃焼器によって発生された燃焼ガスから熱回収を行なう熱交換器と、前記熱回収に伴って発生する凝縮水を中和するための凝縮水処理装置と、を備えている、給湯装置であって、前記凝縮水処理装置として、本発明の第１の側面により提供される凝縮水処理装置が用いられていることを特徴としている。

このような構成によれば、本発明の第１の側面により提供される凝縮水処理装置について述べたのと同様な効果が得られる。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。

以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。

図１〜図３は、本発明に係る凝縮水処理装置の一実施形態を示している。図１によく表われているように、本実施形態の凝縮水処理装置Ａは、中和剤１を収容した容器２を具備する凝縮水中和処理装置として構成されており、上部および下部の２つの水位検出部５Ａ，５Ｂ、ポンプＰ、ならびに制御部６をさらに備えている。

容器２は、ポリプロピレンあるいはその他の合成樹脂製のブロー成形品である。この容器２は、凝縮水用の導入口２１を有するヘッダ部Ｈ、中和剤収容室２２、および排出口２４を有する貯水室２３を備えている。ヘッダ部Ｈは、容器２の上部に設けられており、その上壁部４０には凝縮水用の導入口２１を有する筒状部２１ａが起立して形成されている。この筒状部２１ａは、凝縮水を供給してくる配管７６を嵌合させて接続するのに利用される。

上部の水位検出部５Ａは、容器２内における凝縮水の水位が異常上昇したときにこれを検出するための部分であり、下部の水位検出部５Ｂと組み合わされていることにより、本発明でいう水位検出手段の一例に相当している。この水位検出部５Ａは、一対の電極５０を用いて構成されている。これらの電極５０は、たとえば耐酸性を有するステンレス製のネジ体をヘッダ部Ｈの上壁部４０にねじ込んでその下部を上壁部４０の下方に突出させた構成である。図面には示されていないが、これら一対の電極５０の上部には、電圧が印加された一対の配線コードが接続されている。一対の電極５０は、容器２内などに詰まりのない正常時には凝縮水に浸漬しておらず、これらの電極５０間は電気的に非導通状態にある。これに対し、容器２内に詰まりが生じ、凝縮水の水位が一対の電極５０の下端高さと同一の水位ＬＨ２まで異常上昇すると、それら一対の電極５０がともに凝縮水に浸漬して電気的に導通する。制御部６は、このような導通、非導通に基づき、異常水位ＬＨ２になったか否かを判断可能である。

ヘッダ部Ｈのうち、電極５０が下向きに突出している部分、およびその周辺部分は、中和剤１の進入が規制された空間部４１として形成されている。図２（ｂ）によく表われているように、容器２の上部の両側壁部２５ａの互いに対向する一部分２５a'どうしは接近しており、細い幅Ｌ1に絞られたスリット部４２が形成されている。このスリット部４２は、その幅Ｌ１がたとえば後述するスリット２８Ａの開口幅ｓ１と略同一であり、空間部４１と中和剤収容室２２との間において凝縮水は通過させるものの、中和剤収容室２２から空間部４１への中和剤１の通過は阻止する。空間部４１に中和剤１が存在したのでは、電極５０と中和剤１とが接触し、凝縮水の水位が本来の異常水位ではないにも拘わらず、異常水位であると誤検出される虞れを生じるが、前記構成によれば、そのような虞れが回避される。

中和剤収容室２２は、ヘッダ部Ｈが設けられている上段部２２ａと、この上段部２２ａの一端（図１の右端）に繋がってその下方に位置する下段部２２ｂとを有する上下２段構造である。このように中和剤収容室２２を上下２段構造にすれば、容器２の全体の厚みを薄くしつつ、中和剤１の収容量を多くすることができる。したがって、幅狭なスペースに設置するのに好適となる。前記各部に対する中和剤１の投入は、上段部２２ａの上壁部に形成された蓋４３ａ付きの投入口４３から行なわれる。なお、図２（ａ），（ｂ）によく表われているように、下段部２２ｂおよび貯水室２３は、上段部２２ｂに対して適当な寸法Ｌ２だけ容器２の厚み方向にオフセットされている。このような構成によれば、給湯装置内の屈曲した空間スペースを利用して、この凝縮水処理装置Ａを適切に設置することが可能となる。オフセット寸法Ｌ２は、実際の空間スペースの屈曲形状に対応するように適宜選択することが可能である。もちろん、このオフセット寸法Ｌ２をゼロにしてもかまわない。

図１に表われているように、上段部２２ａには、仕切部４４ａおよび起立壁４４ｂが設けられている。導入口２１から上段部２２ａ内に導入された凝縮水は、矢印Ｎ１〜Ｎ４に示すように、まずヘッダ部Ｈの下方に進行してから仕切部４４ａの下方の隙間を通過した後に、起立壁４４ｂの上部を越えてから上段部２２ａの終端領域２２０に進み、その後下段部２２ｂを下向きに進むようになっている。このように凝縮水を上下方向に蛇行させると、その流路長が長くなり、中和処理を不足なく行なうのに好適となる。

貯水室２３は、下段部２２ｂを通過してきた凝縮水をポンプＰによって適切に排出し得るように適当量だけ一時的に貯留させるための部分である。ただし、本実施形態においては、この貯水室２３は、下段部２２ｂに対して補助室２３ａを介して繋がっており、この補助室２３ａを規定する一対の起立壁２６，４６には、凝縮水を通過させる一方、中和剤１の通過を防止するためのスリット２８Ａ，２８Ｂが形成されている。

前記部分の構成をさらに詳細に説明すると、図３（ａ），（ｂ）に示すように、起立壁２６は、容器２の下段部分の厚み方向に対向する一対の側壁部２５ｂの一部２５b'どうしが、容器２の厚み方向中心寄りに接近して接合した構成である。ただし、同図（ａ）に示すように、スリット２８Ａは、前記した部分２５b'どうしが接触せず、隙間を隔てていることにより形成されている。このスリット２８Ａの開口幅ｓ１は、たとえば４ｍｍであり、中和剤１としては、本来的にはこのスリット２８Ａを通過しないサイズのものが用いられている。スリット２８Ｂおよび起立壁４６の形成方法も、前述したスリット２８Ａおよび起立壁２６と同様であり、起立壁４６は、容器２の一対の側壁部２５ｂのそれぞれの一部２５b”が容器２の厚み方向中心寄りに接近していることにより形成されている。それらが互いに接近してはいるものの、互いに隙間を介して接合されていない部分が、スリット２８Ｂである。このスリット２８Ｂの開口幅ｓ２は、たとえば３ｍｍであり、スリット２８Ａの開口幅ｓ１よりも小さくされている。中和剤１は、容器２内への投入時や容器２の運搬時の衝撃などに起因して割れや欠けを生じたり、あるいは酸性の凝縮水との接触によって痩せるために、一部の中和剤がスリット２８Ａを通過する場合もあるが、スリット２８Ａの開口幅ｓ２はさらに小さくされているために、そのような中和剤がこのスリット２８Ａを通過して貯水室２３に流れていくことが適切に抑制される。

図１によく表われているように、スリット２８Ｂの下端は、スリット２８Ａの上端よりも、適当な寸法Ｌ３だけ高くなるように設けられている。このため、凝縮水は、矢印Ｎ５，Ｎ６に示すように進行し、凝縮水がスリット２８Ｂの下端よりも高い水位になった場合にその液面部分の凝縮水のみが貯水室２３に流入するようになっている。このような凝縮水の流れも、中和剤１が貯水室２３内に流入することを抑制する。また、起立壁４６は、凝縮水を塞き止める役割を果たすために、通常時においては、下段部２２ｂおよび第１空間部２３ａには、凝縮水がスリット２８Ｂの下端と同一高さ（仮想線Ｌａで示す高さ）の水位に貯留される。このように凝縮水が貯留されると、導入口２１から容器２内に燃焼ガスが仮に流入しても、この燃焼ガスが貯水室２３内に流入することは前記凝縮水の貯留部によって適切に阻止される。なお、起立壁４６の下部や、下段部２２ｂの底部には、補助排出口４９ａ，４９ｂが設けられている。これらは、たとえば冬季における凝縮水の凍結防止などを目的として、補助室２３ａや中和剤収容室２２内に溜まっている凝縮水を抜くためのものである。したがって、通常時においては、これら補助排出口４９ａ，４９ｂから凝縮水が排出されないように、それらに接続された配管（図示略）の先端部は閉じられている。

貯水室２３の上部には、この貯水室２３内に連通する内部流路３２を有する通気管体部３が連結されている。この通気管体部３は、貯水室２３内を容器２の外部に連通させるための部分であり、ポンプＰの駆動時には貯水室２３内が負圧になることを防止し、またポンプＰの非駆動時において凝縮水が貯水室２３に流入するときには貯水室２３内のエアを外部に排出させて凝縮水の流入を円滑にする役割を果たす。この通気管体部３は、詰まりに起因して容器２内における凝縮水の水位が異常上昇した際にこの通気管体部３の先端部開口部３１ａから凝縮水が外部に溢れ出ないように、上方に向けて高く延びている。この通気管体部３の先端寄り部分は、略コ字状に屈曲しており、先端開口部３１ａは下向きとなっているが、これは先端開口部３１ａに塵などが進入することを防止するのに役立つ。

水位検出部５Ｂは、貯水室２３内における凝縮水の水位ＬＬ，ＬＨ１を検出するための部分であり、長さが略同一の２本の電極５１ａ，５１ｂ、これらよりも短い電極５１ｃ、およびこれらの上端を支持するベース部材５２を備えている。この水位検出部５Ｂにおいては、たとえば電極５１ｂがグランド接続されており、凝縮水が水位ＬＨ１以上となって２本の電極５１ｂ，５１ｃがともに凝縮水に浸漬すると、これらの間が導通し、その旨が制御部６によって検出されるようになっている。なお、その際には、電極５１ａも凝縮水に浸漬しており、電極５１ａ，５１ｂ間も導通している。そして、凝縮水の水位が水位ＬＬよりも下がると、電極５１ａ，５１ｂ間が非導通状態となり、その旨が制御部６によって検出されるようになっている。

制御部６は、たとえばＣＰＵやこれに付属するメモリなどを備えて構成されたものであり、本発明でいう異常判断手段の一例に相当する。この制御部６は、凝縮水処理装置Ａの専用の制御部として構成してもよいが、本実施形態においては、後述する給湯装置Ｂの各部の動作制御や各種のデータ処理制御をも実行するものとなっている。この制御部６は、水位検出部５Ａ，５Ｂを利用した凝縮水の水位検出に基づき、ポンプＰの駆動制御を行なうとともに、この凝縮水処理装置Ａに異常が発生しているか否かの判断を行なう。ただし、その詳細については後述する。

ポンプＰは、たとえばモータ駆動される渦巻きポンプである。図面には示されていないが、このポンプＰは、インペラを収容しているケーシングの上下高さ方向中央部に吸入口が形成され、かつ前記ケーシングの下部に吐出口が設けられた構成である。このポンプＰの下流側には、逆止弁７９が設けられている。この逆止弁７９は、容器２よりも高い位置に凝縮水を送り出すように配管７５が上向きに施工された場合に、この配管７５の先端寄り部分からポンプＰおよび容器２に向けて凝縮水が逆流することを防止するのに役立つ。

図４は、前記の凝縮水処理装置Ａを備えた給湯装置の一例を模式的に示している。

同図に示す給湯装置Ｂは、缶体９０内に配されたガスバーナまたはオイルバーナなどの燃焼器９１と、この燃焼器９１に燃焼用空気を供給する送風ファン９２と、燃焼器９１によって発生された燃焼ガスから熱回収を行なう１次および２次の熱交換器９３Ａ，９３Ｂと、これら給湯装置Ｂの各部を覆う外装ケース９４とを備えている。燃焼器９１や送風ファン９２の駆動は、制御部６によって制御される。また、この制御部６には、液晶パネルなどの表示手段６９ａや各種の操作スイッチ６９ｂを備えた操作用リモコン６９が接続されている。この給湯装置Ｂにおいては、入水口９３０から水管９３ａ内に供給された水は、２次熱交換器９３Ｂおよび１次熱交換器９３Ａをそれぞれ通過して加熱された後に出湯口９３１に到達し、その後所定の給湯先に送り出される。一方、燃焼ガスは、１次熱交換器９３Ａによって顕熱が回収された後に、２次熱交換器９３Ｂによって潜熱が回収され、その後排気口９９から外部に排出される。潜熱回収に伴って発生した凝縮水は、受け部材９５によって受けられてから、配管７６を介して凝縮水処理装置Ａの容器２内に導入されるようになっている。

なお、図４においては、外装ケース９４内に凝縮水処理装置Ａの全体が収容された構成とされているが、本発明はこれに限定されない。凝縮水処理装置Ａの全体を外装ケース９４の外部に配置させた構成としてもよいし、あるいはポンプＰや逆止弁７９などの一部分のみを外装ケース９４の外部に配置させた構成とすることもできる。

次に、前記した凝縮水処理装置Ａおよび給湯装置Ｂの作用、ならびに制御部６の動作処理手順の一例について、図５のフローチャートを参照しつつ説明する。

まず、給湯装置Ｂが運転され、２次熱交換器９３Ｂの潜熱回収に伴って発生した酸性の凝縮水は、受け部材９５および配管７６を介して凝縮水処理装置Ａの容器２に送られ、その導入口２１から容器２内に流入する。この凝縮水は、容器２内を図１の矢印Ｎ１〜Ｎ６に示す経路で流れ、中和剤１によって中和されてから貯水室２３に流入する。次いで、貯水室２３内における凝縮水の量が増加し、水位ＬＨ１になると、これが水位検出部５Ｂを介して制御部６によって検出される（Ｓ１：ＹＥＳ）。すると、制御部６は、ポンプＰの駆動を開始させる（Ｓ２）。このポンプＰの駆動開始後に凝縮水の水位が低下し、その後水位ＬＬまで下降すると、制御部６は、その時点でポンプＰを停止させる（Ｓ３：ＹＥＳ，Ｓ４：ＹＥＳ，Ｓ５）。このような一連の動作が適切に実行される場合、制御部６は、この凝縮水処理装置Ａに異常があると判断することはなく、貯水室２３に流入する凝縮水が水位ＬＨ１になる都度ポンプＰが駆動される動作が繰り返して実行されることとなる。

これに対し、たとえば排水口２４や配管７５内に詰まりを生じていることなどに起因して、ポンプＰを駆動させたにも拘わらず、所定時間内に凝縮水の水位が低下せず、凝縮水が水位ＬＨ１以上のままとなる場合がある（Ｓ３：ＮＯ）。この場合であっても、制御部６は、この凝縮水処理装置Ａに異常があると直ちに判断することはない。この場合、制御部６は、ポンプＰの駆動開始時から所定時間が経過した時点でポンプＰを一時的に停止させ、かつその停止時間が所定時間になると、ポンプＰを再駆動させる動作を予め定められた回数だけ繰り返させる制御、すなわちポンプＰを所定回数だけ間欠駆動させる制御を実行する（Ｓ６：ＹＥＳ，Ｓ７，Ｓ８，Ｓ９：ＮＯ）。具体的な数値を挙げると、ポンプＰの駆動時間はたとえば３０秒であり、ポンプＰの停止時間はたとえば５秒である。ポンプＰの間欠駆動の繰り返し回数（ポンプＰの停止回数）は、たとえば２回または３回であるが、１回のみでもよく、さらにはそれ以上の回数としてもよい。

前記したポンプＰの間欠駆動が実行されると、配管７５内や容器２の貯水室２３に圧力変動が生じる。したがって、この圧力変動によって、たとえばそれらの内部において発生している軽微な詰まりを解消する効果が期待できる。また、ポンプＰ内に多くのエアが流入している場合には、ポンプＰの能力が十分に発揮されず、凝縮水を適切に排出させることが困難となる場合があるが、前記間欠駆動が実行されることによって、ポンプＰ内からのエア排出がなされる効果も得られる。すなわち、ポンプＰ内にエアが流入している状態においてポンプＰが駆動されると、このエアはポンプＰ内の圧力差に起因してポンプＰのケーシングの中央部の吸入口近傍に集められる。この状態でポンプＰが停止すると、前記エアは吸入口から配管７５内を伝って容器２内に流入する。ポンプＰの駆動停止時間は、たとえば５秒とされているが、この時間は、ポンプＰ内のエアが配管７５内を伝って容器２内に流入するのに必要な時間を考慮して設定されている。前記したポンプＰの間欠駆動がなされている際に、凝縮水が適切に排出される状態に戻った場合には、凝縮水の水位が低下することとなって、制御部６は、先に述べた正常時の動作と同様な処理を繰り返すこととなる。

一方、制御部６は、前記したポンプＰの間欠駆動がなされても凝縮水の水位が低下せず、水位ＬＨ１が非検出状態にならないまま前記間欠駆動を所定回数だけ終了した場合には、この時点で初めてこの凝縮水処理装置Ａには異常があると判断し、その旨の報知処理を実行する（Ｓ９：ＹＥＳ，Ｓ１０，Ｓ１１）。報知処理は、たとえば操作リモコン６９において異常がある旨の画像表示、ランプ表示、あるいは警報アラーム音を発生させるなどの処理であり、これによりユーザに異常の旨を適切に察知させることができる。また、この場合、制御部６は、給湯装置Ｂの燃焼運転を強制的に停止させる制御を実行するように構成することもできる。

上記したように、本実施形態によれば、ポンプＰを駆動させた際に凝縮水の水位がＬＨ１よりも低下しなくても、直ちにこれを異常であると判断することはなく、詰まりの解消効果や、ポンプＰ内のエア抜き効果を期待し得るポンプＰの間欠駆動が実行される。そして、この間欠駆動によっても凝縮水ＬＨ１よりも低下しない場合に限り、凝縮水処理装置Ａに異常があると判断される。したがって、ポンプＰの間欠駆動を実行することなく直ちに異常であると判断する場合と比較すると、異常であると最終判断される頻度が少なくなる。その結果、凝縮水処理装置Ａの異常に起因して給湯装置Ｂの運転を停止する回数を少なくし、また異常解消を目的としてメンテナンス業者を呼ぶ回数も少なくすることができる。さらに、ポンプＰを間欠駆動させた場合には、逆止弁７９にも圧力変動を生じさせることができるために、逆止弁７９に中和剤１などが噛み込んでいる場合に、これを解消し得る効果も期待できる。

なお、上記実施形態においては、ステップＳ２においてポンプＰを駆動させた後に凝縮水の水位が水位ＬＨ１よりも下降しない場合に、ポンプＰの間欠駆動を実行させているが、本発明はこれに限定されない。本発明においては、たとえばステップＳ２においてポンプＰを駆動させた後の所定時間内に、凝縮水の水位が水位ＬＬまで下降しない場合に、ポンプＰの間欠駆動を実行させるようにしてもかまわない。この点は、図６〜図８を参照して説明する後述の実施形態についても同様である。たとえば、ポンプＰ内にエアが流入してポンプＰの能力が十分に発揮されないような場合には、ポンプＰが所定時間駆動された際に凝縮水の水位が水位ＬＨ１よりも下方には低下するものの、水位ＬＬまでには下降しない場合もあるが、前記構成によれば、そのような事態にも好適に対処することが可能となる。

図６〜図８は、制御部６の動作処理手順の他の例を示しており、本発明はこのような内容にすることもできる。

図６に示す実施形態においては、ポンプＰの間欠駆動を所定回数実行させたにも拘わらず、水位が低下しない場合に（Ｓ９：ＹＥＳ）、制御部６は、直ちに凝縮水処理装置Ａが異常であるとは判断せず、凝縮水の水位を監視している（Ｓ９'）。そして、制御部６は、その後水位検出部５Ａを介して凝縮水がさらに高い水位ＬＨ２になったことを検出すると、その時点で凝縮水処理装置Ａが異常であると判断し、その旨の報知処理を実行する（Ｓ９'：ＹＥＳ，Ｓ１０，Ｓ１１）。

本実施形態によれば、凝縮水が水位ＬＨ１よりもさらに高い水位ＬＨ２になった時点で異常であると判断しているために、異常であると判断する時期を遅らせることができる。したがって、凝縮水処理装置Ａの異常に起因して給湯装置Ｂの運転を停止させる時期についても遅らせて、給湯装置Ｂの運転時間を稼ぐことが可能となる。

本実施形態から理解されるように、本発明においては、ポンプの間欠駆動が終了した時点で直ちに異常があると判断する必要はなく、それ以降の適当なタイミングで異常があると判断してもかまわない。また、図６には示されていないが、たとえばステップＳ９においてＹＥＳとなった段階で、凝縮水処理装置Ａに異常が発生している可能性が高い旨の警告、あるいはもう暫くすると凝縮水の水位がＬＨ２まで上昇して給湯装置Ｂの燃焼運転が停止される旨の警告を、操作リモコン６９の画像表示などを利用して実行させる構成とすることもできる。

図７に示す実施形態のステップＳ２１〜Ｓ２６は、先に述べた実施形態のステップＳ１〜Ｓ６と同様である。ただし、本実施形態においては、ポンプＰを所定時間駆動した場合において凝縮水の水位が低下せず、水位ＬＨ１が非検出状態にならないときに、制御部６はポンプＰを停止させるものの（Ｓ２６：ＹＥＳ，Ｓ２７）、その後直ちにはポンプＰを再駆動させない。制御部６は、その後も凝縮水の水位を監視しており、凝縮水の水位がＬＨ２まで上昇すると、その時点でポンプＰを再駆動させる（Ｓ２８：ＹＥＳ，Ｓ２９）。次いで、このポンプＰの再駆動により凝縮水の水位が低下すれば、そのままこの水位が低水位ＬＬになるまでポンプＰの駆動を継続させる（Ｓ３０：ＹＥＳ，Ｓ２４）。これに対し、凝縮水の水位が低下しない場合には、この時点でポンプＰの所定回数の間欠駆動が実行される（Ｓ３０：ＮＯ，Ｓ３１：ＹＥＳ，Ｓ３２〜Ｓ３４）。この場合のポンプＰの間欠駆動の仕方（ポンプＰの駆動時間、停止時間、および繰り返し回数）は、図５および図６に示した先の実施形態におけるポンプＰの間欠駆動と同様とすることが可能であるが、もちろん相違させてもかまわない。制御部６は、前記したポンプＰの間欠駆動が実行される間に凝縮水の水位が低下しない場合（水位ＬＨ２が非検出状態にならない場合と、水位ＬＨ１が非検出状態にならない場合とのいずれでもよく、この点は後述する図８のステップＳ５２についても同様である）、凝縮水処理装置Ａが異常であると判断し、その旨の報知処理を行なう（Ｓ３４：ＹＥＳ，Ｓ３５，Ｓ３６）。この報知処理の内容は、先の実施形態の場合と同様であり、また後に述べる実施形態の場合も同様である。

本実施形態においては、ポンプＰの間欠駆動が実行される時期が先の実施形態とは相違しているが、やはり凝縮水処理装置Ａに異常があるとの最終判断が下される前に、ポンプＰを間欠駆動させている。このため、軽微な詰まりなどが解消される効果が期待でき、やはり凝縮水処理装置Ａが異常であると判断される頻度を少なくする効果が得られる。また、本実施形態においては、凝縮水が水位ＬＨ２となって、水位ＬＨ１のときよりも容器２内の水頭圧が高くなった状態でポンプＰの間欠駆動を実行させているために、前記水頭圧の作用によって詰まりがより解消され易くなる効果も得られる。

本実施形態および先の実施形態から理解されるように、本発明においてポンプを間欠駆動させる時期は、種々に選択することが可能である。なお、凝縮水が水位ＬＨ１となった際にポンプＰを所定時間だけ駆動させて停止させた後に、凝縮水がそれよりも高水位ＬＨ２となった際にポンプを１回のみ駆動させる場合、この一連の動作は、ポンプＰの間欠駆動であり、本発明でいうポンプの間欠駆動の概念に含まれる。また、図７には示されていないが、たとえばステップＳ２７においてポンプＰを停止させた時点において、凝縮水処理装置Ａに異常が発生している可能性が高いといった旨の警告が操作リモコン６９を利用して実行されるように構成することもできる。

図８に示す実施形態のステップＳ４１〜Ｓ５０は、図６に示したステップＳ１〜Ｓ９'と同様であり、これらのステップ中において水位低下がなく、水位ＬＨ１が非検出状態にならないときにはポンプＰの所定回数の間欠駆動が実行される。そして、ステップＳ５０において凝縮水が水位ＬＨ２であることが検出された後には（Ｓ５０：ＹＥＳ）、ポンプＰの駆動が再開され、これによって水位低下が生じない場合には、ポンプＰの所定回数の間欠駆動が再度実行される（Ｓ５１〜Ｓ５６）。このポンプＰの再度の間欠駆動が実行されたにも拘わらず凝縮水の水位が生じず、水位ＬＨ２の非検出状態または水位ＬＨ１の非検出状態が生じることなく、所定回数の間欠駆動が終了すると、制御部６はその時点で凝縮水処理装置Ａが異常であると判断し、その旨の報知処理を実行する（Ｓ５６；ＹＥＳ，Ｓ５７，Ｓ５８）。

本実施形態によれば、凝縮水が水位ＬＨ１，ＬＨ２のそれぞれに達する都度、ポンプＰの間欠駆動が実行される。また、水位ＬＨ２でのポンプＰの間欠駆動は、水位ＬＨ１とは容器２内の水頭圧が相違する条件で行なわれるために、水位ＬＨ１の際には解消されなかった詰まりが解消される場合もあり得る。このようなことから、本実施形態によれば、凝縮水処理装置Ａが異常であると最終的に判断される前に、軽微な詰まりなどが解消される可能性がより高められ、異常と判断される頻度を一層少なくすることができる利点が得られる。

上述した実施形態では、凝縮水の水位を水位検出部５Ａ，５Ｂによって検出することによって凝縮水処理装置Ａに異常があるか否かを判断させているが、制御部６には、次に述べるように、水位検出部５Ａ，５Ｂ自体が正常であるか否かを判断させるように構成することも可能である。すなわち、水位検出部５Ａ，５Ｂを利用して凝縮水の水位検出を行なう場合、次の表１のNo.1〜No.8に示す態様がある。

表１のNo.5〜No.8においては、上位の水位検出がオンであるにも拘わらず、それよりも下位の水位検出がオフとなっているが、このような状況が生じるのは、水位検出部５Ａ，５Ｂの双方または一方に異常がある故と考えられる。また、No.2からNo.4への変化、またはその逆の変化が非常に短時間(たとえば０秒)で生じた場合にも異常であると考えることができる。制御部６は、このような水位検出部５Ａ，５Ｂに関する異常を検出した際にも、たとえば操作リモコン６９において異常の旨を表示させるなどして、給湯装置Ｂの燃焼運転を停止せるようにすることができる。

本発明は、上述した実施形態に限定されない。本発明に係る凝縮水処理装置、および給湯装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。

水位検出手段は、上述した実施形態の２つの水位検出部５Ａ，５Ｂのように電極を利用し、かつ上下２つに分かれたタイプのものに限定されない。水位検出手段としては、たとえばフロートを利用したものなど種々のタイプのものを利用することができる。また、水位検出手段によって、たとえば凝縮水の多段階あるいは無段階の水位検出を行なわせるようにしてもかまわない。

上述の実施形態においては、凝縮水処理装置の容器が中和剤を上下２段に収容させる構造とされているが、本発明はこれに限定されず、１段構造としてもよいことは勿論である。中和剤としては、炭酸カルシウム以外の物質を用いることが可能である。ポンプとしては、渦巻きポンプなどの遠心ポンプ以外のポンプを用いることができる。

本発明に係る凝縮水処理装置は、中和処理を行なうものに限定されない。たとえば、前述した特許文献２に記載されているもののように、給湯装置の熱交換器から酸性の凝縮水を容器内に受けて貯留し、この凝縮水を酸性のままポンプによって適当なタイミングで所望の位置に送り出すといった凝縮水の貯留および送り出し処理を行なう装置として構成することも可能である。

本発明に係る給湯装置は、瞬間式の一般給湯用の給湯装置、風呂給湯装置、床暖房用の給湯装置、あるいは融雪用の給湯装置など、種々の給湯装置として構成することが可能である。燃焼ガスを燃焼器の上方に進行させるいわゆる正燃方式のものに代えて、たとえば燃焼ガスを下向きに進行させながら熱交換を行なういわゆる逆燃方式のものに構成することもできる。

本発明に係る凝縮水処理装置の一例を示す要部断面図である。 （ａ）は、図１の左側面図であり、（ｂ）は、その一部断面側面図である。 （ａ）は、図１のIIIａ−IIIａ断面図であり、（ｂ）は、図１のIIIｂ−IIIｂ断面図である。 本発明に係る給湯装置の一例を模式的に示す説明図である。 図１に示す凝縮水処理装置の制御部の動作処理手順の一例を示すフローチャートである。 図１に示す凝縮水処理装置の制御部の動作処理手順の他の例を示すフローチャートである。 図１に示す凝縮水処理装置の制御部の動作処理手順の他の例を示すフローチャートである。 図１に示す凝縮水処理装置の制御部の動作処理手順の他の例を示すフローチャートである。

符号の説明

Ａ 凝縮水処理装置
Ｂ 給湯装置
Ｐ ポンプ
１ 中和剤
２ 容器
５Ａ，５Ｂ 水位検出部（水位検出手段）
６ 制御部（異常判断手段）
２１ 導入口
２４ 排出口
９１ 燃焼器
９３Ｂ ２次熱交換器（熱交換器）

Claims (4)

1. 燃焼ガスからの熱回収に伴って発生する凝縮水を内部に貯留させる容器と、
   この容器内に流入して貯留された凝縮水の水位を検出可能な水位検出手段と、
   前記凝縮水の水位が所定の高さになったことが前記水位検出手段によって検出されたときに駆動を開始し、前記凝縮水を前記容器の外部に排出するポンプと、
   前記水位検出手段による水位検出に基づいて異常の有無を判断する異常判断手段と、
   を備えている、凝縮水処理装置であって、
   前記ポンプの駆動開始時から所定時間内に、前記水位検出手段によって前記凝縮水の所定量以上の水位低下が検出されないときには、その後前記ポンプの駆動が一時的に停止されてから再開される間欠駆動が予め定められた回数実行されるように構成されており、
   前記ポンプの間欠駆動が実行された後においても前記凝縮水の所定量以上の水位低下が前記水位検出手段によって検出されないときには、前記異常判断手段はこの凝縮水処理装置に異常が発生していると判断するように構成されていることを特徴とする、凝縮水処理装置。
2. 前記ポンプの間欠駆動は、前記ポンプが一時的に停止される時間が所定時間を経過した時点、および前記凝縮水が前記所定の水位よりも高位の所定高さまで上昇してこれが前記水位検出手段によって検出された時点の少なくとも一方の時期に実行されるように構成されている、請求項１に記載の凝縮水処理装置。
3. 前記異常判断手段が凝縮水処理装置に異常があると判断する時期は、前記ポンプの間欠駆動が実行された後において前記凝縮水の所定量以上の水位低下がないと判断した時点、またはその後に前記凝縮水の水位がさらに所定の高さまで上昇したと判断した時点とされている、請求項１または２に記載の凝縮水処理装置。
4. 燃焼器と、この燃焼器によって発生された燃焼ガスから熱回収を行なう熱交換器と、前記熱回収に伴って発生する凝縮水を中和するための凝縮水処理装置と、を備えている、給湯装置であって、
   前記凝縮水処理装置として、請求項１ないし３のいずれかに記載の凝縮水処理装置が用いられていることを特徴とする、給湯装置。

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