JP4862320B2 - 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処理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、燃焼器によって発生された燃焼ガスから顕熱および潜熱を回収するタイプの給湯装置に組み込まれている。燃焼ガスから潜熱を回収すると、これ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が、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は、そのような強酸性の凝縮水を一時的に貯留させる容器と、この容器に接続されたポンプとを有している。このポンプは、前記容器内における凝縮水の水位が所定の高さまで上昇すると駆動を開始し、前記凝縮水を浴槽内に送り込むようになっている。このことにより、浴槽の湯が酸性湯とされる。

一方、凝縮水処理装置の他の例としては、たとえば特許文献２に記載されているような中和処理装置もある。この中和処理装置は、凝縮水が導入される容器内に中和剤が収容された構成を有しており、この中和剤の作用により凝縮水は中和されてから容器の外部に排出される。したがって、強酸性の凝縮水がそのまま一般の排水経路に流される場合とは異なり、環境保護を図るのに好ましいものとなる。このような中和処理装置においても、前記特許文献１に記載されたものと同様に、凝縮水を容器外部に排出させるための手段として、ポンプを用いることができる。

しかしながら、前記したような凝縮水処理装置において、凝縮水の排出手段としてポンプを用いる場合には、次に述べるように改善すべき点がある。

すなわち、凝縮水処理装置を実際に使用している際には、容器内のエアが、ポンプによって凝縮水とともに吸入され、ポンプ内に滞留する場合がある。また、凝縮水処理装置を初めて使用するときには、その容器内やポンプ内に凝縮水は存在せず、ポンプ内にはエアが充満している。ところが、このようにポンプ内にエアが存在していたのでは、ポンプを駆動させた際にそのポンプ本来の能力が十分に発揮されず、その性能は低下する。これでは、凝縮水の排出が円滑になされない。また、ポンプの下流には逆止弁を設けておき、ポンプ停止時に凝縮水が逆流することを防止することが望まれるが、このように場合においてポンプ性能が低下したのでは、ポンプの吐出圧によって逆止弁を開くことが困難となり、凝縮水の適切な排出がなされない。

特許第３１５３３６１号公報 特開２００３−３２０３８０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、凝縮水排出用のポンプ内にエアが流入している場合であっても、簡易な手段によってそのエアをポンプ外部に排出させることによってポンプ性能が低下することを防止し、凝縮水を適切に排出することができる凝縮水処理装置、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。

前記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を容器外部に排出させるためのポンプと、を備えている、凝縮水処理装置であって、前記ポンプは、遠心ポンプであり、かつこのポンプが駆動して前記凝縮水の排出処理が実行されるときには、前記ポンプを一時的に駆動させてから予め定められた最短時間以上停止させる予備動作が実行され、この予備動作後に前記ポンプの駆動が再開される構成と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、ポンプが一時的に駆動してから予め定められた最短時間以上停止する予備動作が実行されることによって、このポンプ内のエアがポンプ外部に排出される作用を得ることが可能となる。すなわち、凝縮水の排出に利用されるポンプとしては、構造がシンプルで故障を生じ難く、また低価格であるなどの理由から、渦巻きポンプなどの遠心ポンプを用いることが望まれるが、このような遠心ポンプを用いた場合において、そのポンプが一時的に駆動されると、ポンプ内のエアがポンプの吸入口付近に集められる。そして、その後ポンプの駆動が停止されると、その停止期間中に前記エアを前記吸入口から容器に向けて逃がすことが可能となる。ポンプ内にエアが流入している場合、このポンプを単に連続駆動させるだけではそのエア抜きが難しいものの、ポンプの駆動を一旦停止させて、ポンプ内のエアが容器に向けて逃げるのに必要な時間を最短時間として確保すると、ポンプ内のエア抜きが可能となる。本発明は、このような原理を利用してポンプ内のエア抜きを図ることができるために、その後ポンプを再駆動させた際には、ポンプ本来の能力を十分に発揮させて、凝縮水の排出を適切に行なうことが可能となる。また、ポンプの予備動作に引き続いてポンプの駆動を再開させる動作は、ポンプの間欠駆動に相当し、容器内など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容器内の軽微な詰まりが解消されるといった効果も期待できる。さらに、ポンプの下流に逆止弁が設けられている場合には、この逆止弁が前記した圧力変動によって開閉するため、この逆止弁に夾雑物が噛み込みを生じているときには、この噛み込みが解消される効果も期待できる。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記容器は、前記凝縮水を中和するための中和剤を収容する中和剤収容室と、この中和剤収容室を通過して中和された凝縮水を貯留するための貯水室とを有しており、前記ポンプは、前記貯水室内の凝縮水が所定の第１の水位となったときには、前記予備動作を含む駆動動作を開始し、その後前記凝縮水が前記第１の水位よりも低い所定の第２の水位になった時点で停止するように構成されている。

このような構成によれば、容器の中和剤収容内に流入した酸性の凝縮水を中和剤により中和し、その後この中和された凝縮水を貯水室に貯留させてから、ポンプを利用して容器外部に排出することができる。貯水室は、中和剤収容室とは別個に形成されているために、中和剤収容室内の中和剤がポンプに吸入される虞れを無くし、または少なくすることができる。また、ポンプは、凝縮水が第１の水位になると駆動を開始してその水位が第２の水位に低下するまで駆動するが、そのような過程においてポンプからのエア抜き効果が得られる予備動作がなされるために、凝縮水を第２の水位まで低下させる排出動作が適切に行なわれることとなる。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記ポンプの駆動開始時から所定時間内に前記凝縮水の水位が所定高さ以下に低下しないときには、その後前記ポンプの駆動が停止して前記予備動作が実行される一方、前記所定時間内に前記凝縮水の水位が所定高さ以下に低下したときには、前記ポンプはそのまま連続駆動を行なって前記予備動作が実行されない構成とされている。

ポンプを所定時間駆動させたにも拘わらず、凝縮水の水位が所定高さ以下に低下しない場合には、凝縮水の排出が適切になされておらず、ポンプ内に多くのエアが流入している可能性がある。前記構成によれば、そのような場合には、ポンプの所定の予備動作が実行され、ポンプからのエア抜きが適切に実行される。これに対し、前記とは異なり、ポンプの駆動により凝縮水の水位が所定高さ以下に低下した場合には、凝縮水の排出が適切に行なわれており、ポンプ内に多くのエアが流入している可能性は低い。前記構成によれば、そのような場合には、予備動作は実行されず、ポンプは連続駆動するために、凝縮水の排出処理が迅速に行なわれることとなる。

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処理する凝縮水処理装置と、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を有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、逆止弁７９、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、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、凝縮水が水位ＬＨ２である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、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の進入を阻止する。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、容器２を幅狭なスペースに設置するのに好適となる。中和剤収容室２２内への中和剤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の通過を抑制するスリット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された構成である。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である。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だけ高くなっている。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が連設されている。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高低２段階の水位ＬＨ１，ＬＬ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。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。

ポンプＰは、たとえばモータ駆動される渦巻きポンプあるいはディフューザポンプなどの遠心ポンプであり、容器２の下方に配され、かつ配管７５を介して容器２の排出口２４と接続されている。図面には示されていないが、このポンプＰは、インペラ（羽根車）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。逆止弁７９は、ポンプＰの下流側に設けられている。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。

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、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の駆動制御などを実行する。制御部６は、ポンプＰの駆動時に所定の予備動作を実行させるが、その詳細については後述する。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。

図４は、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酸性の凝縮水は、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、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）。ポンプＰ内に多くのエアが存在せず、ポンプＰが適正に動作し、また容器２の排出口２４や配管７５内に詰まりなどのない正常な状態では、前記したポンプＰの駆動開始後に凝縮水の水位が低下し、水位ＬＨ１が非検出となる（Ｓ３：ＹＥＳ）。そして、その後凝縮水の水位が水位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（Ｓ４：ＹＥＳ，Ｓ５）。このような一連の制御においては、ポンプＰは、たとえば図８（ａ）に示すように、単純に連続駆動されるだけとなる。凝縮水処理装置Ａに異常が無い場合には、前記した一連の制御が繰り返されることとなる。なお、凝縮水処理装置Ａによって中和された凝縮水は、たとえば浴室の排水口に送り込まれるなどして廃棄される。

一方、前記とは異なり、ポンプＰ内に多くのエアが存在していると、ポンプＰの性能が低下するため、たとえばポンプＰの吐出圧によって逆止弁７９を十分に開かせることができず、所定の時間Ｔ１内に凝縮水の水位が低下せず、水位ＬＨ１が検出されたままとなる場合がある（Ｓ３：ＮＯ，Ｓ６：ＹＥＳ）。この場合、制御部６は、ポンプＰの駆動を停止させ、その停止状態を所定の時間Ｔ２維持させる（Ｓ７）。このように、ポンプＰが時間Ｔ１だけ駆動してから時間Ｔ２の停止がなされる一連の動作は、本発明でいうポンプの予備動作の一例に相当する。時間Ｔ１，Ｔ２の具体例を挙げると、時間Ｔ１はたとえば３０秒であり、時間Ｔ２はたとえば５秒である。また、時間Ｔ２は、本発明でいう最短時間に相当している。

前記した予備動作が実行されると、ポンプＰ内に存在するエアが外部に排出される作用が得られる。すなわち、ポンプＰ内にエアが存在している状態において、ポンプＰが駆動されると、ポンプＰのケーシング内においては、インペラの回転作用により凝縮水が外周寄りに移動する一方、エアは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、前記エアの多くは吸入口から配管７５内を伝って容器２に流入する。ポンプＰの駆動停止時間Ｔ２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に流入するのに必要な時間を考慮して設定されており、容器２とポンプＰとの距離が長いほど前記の時間Ｔ２も長くされる。なお、時間Ｔ１については、たとえば３０秒とされ、比較的長い時間とされているが、これは凝縮水の水位低下を正確に判断するためである。本実施形態とは異なり、水位低下の検出には関係なく、ポンプＰ内のエアを吸入口付近に集めてエア排出を行なわせることのみを目的としてポンプＰを一時的に駆動させる場合、時間Ｔ１は、たとえば数秒程度の短時間とすることも可能である。ポンプＰ内からエア排出がなされると、それに伴って配管７５内の凝縮水がポンプＰ内に進入し、ポンプＰ内は適切に水封される。

制御部６は、前記の予備動作を終えると、ポンプＰの駆動を再開させる（Ｓ８）。このポンプＰの再駆動は、前記したようにポンプＰ内からのエア排出がなされた後に実行されるために、ポンプＰは本来の性能で駆動することとなり、たとえば逆止弁７９も大きく開かせることができる。ポンプＰの駆動再開後に、凝縮水の水位が下がり、水位ＬＨ１が非検出状態になると、制御部６は、その後水位ＬＬが検出されるまでポンプＰの駆動を継続させる（Ｓ９；ＹＥＳ，Ｓ４，Ｓ５）。このような動作により凝縮水の適切な排出がなされる。なお、このような一連の制御においては、ポンプＰは、たとえば図８（ｂ）に示すように、その駆動初期には間欠駆動を行ない、その後は連続駆動を行なうこととなる。

ポンプＰの駆動を再開させたにも拘わらず、所定時間Ｔ３内に水位が低下せず、水位ＬＨ１が非検出状態にならなかった場合（Ｓ９：ＮＯ，Ｓ１０：ＹＥＳ）、制御部６は、その時点においてこの凝縮水処理装置Ａに異常が発生していると判断してポンプＰを停止させるとともに、異常の旨の報知処理を行なう（Ｓ１１，Ｓ１２）。時間Ｔ３は、時間Ｔ１と同様に、凝縮水の水位低下の有無を正確に判断することを目的としてたとえば３０秒程度とされているが、これに限定されない。時間Ｔ３内に水位低下が生じない原因としては、たとえば容器２内や配管７５内に詰まりが生じていることが考えられるが、このようなことに原因して凝縮水が排出されない場合には、制御部６によって異常である旨が適切に判断されることとなる。異常の旨の報知処理は、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。この場合、給湯装置Ｂの燃焼運転を強制的に停止させるように構成することもできる。なお、制御部６がステップＳ１１において異常であると判断する時期（ポンプＰの停止時期は除く）については、上記とは異なり、たとえば凝縮水の水位がその後水位ＬＨ２まで上昇した時期とすることもできる。

前記したようにポンプＰが時間Ｔ１，Ｔ２で一時的な駆動およびその停止を行なった後に、再駆動された場合には、ポンプＰが間欠駆動されており、容器２内や配管７５内に圧力変動が生じる。この圧力変動は、たとえば容器２の排出口２４や配管７５内に生じている軽微な詰まりを解消する作用を発揮する。したがって、凝縮水処理装置Ａが異常であると最終判断される頻度を少なくする効果も得られることとなる。また、逆止弁７９は前記の圧力変動により開閉するために、逆止弁７９に中和剤１やその他の物質が噛み込みを生じていた場合には、この噛み込みが解消される効果も期待できる。

前記実施形態においては、ポンプＰを所定時間Ｔ１駆動させたにも拘わらず、凝縮水の水位が水位ＬＨ１よりも低下しない場合にポンプＰを所定時間Ｔ２だけ停止させているが、本発明はこれに限らない。本発明においては、たとえば図６に示すような動作処理を行なわせることもできる。なお、図６においては、先に示した実施形態の動作処理と同一の動作ステップには、同一のステップ番号を付している。

図６に示す実施形態においては、先の実施形態のステップＳ３に相当するステップが省略されており、ステップＳ２のポンプ駆動開始後には、凝縮水の水位が水位ＬＬまで低下するか否かが判断されている（Ｓ４）。そして、凝縮水の水位が水位ＬＬまで低下しない状態が所定時間Ｔ１継続すると、その時点でポンプＰを所定時間Ｔ２停止させるように構成されている（Ｓ４：ＮＯ，Ｓ６：ＹＥＳ，Ｓ７）。次いで、その時点で凝縮水の水位が水位ＬＨ１以上にあれば、その後ポンプＰが直ちに再駆動され、またこれとは異なり、前記時点で凝縮水の水位が水位ＬＨ１よりも低いときには、その後容器２内に新たに凝縮水が進入して、その水位が水位ＬＨ１となった時点でポンプＰが再駆動されるようになっている（Ｓ７’，Ｓ８）。そして、このようなポンプＰの再駆動がなされることにより、凝縮水の水位が水位ＬＬまで低下すると、その時点でポンプＰが停止されるが（Ｓ９’：ＹＥＳ，Ｓ５）、そうでない場合には異常であると判断される（Ｓ９’：ＮＯ，Ｓ１０：ＹＥＳ，Ｓ１１）。

本実施形態においては、ステップＳ２においてポンプＰを駆動させたときに、凝縮水の水位が所定時間Ｔ１内に水位ＬＨ１よりも下方に低下したとしても、水位ＬＬまで下降しない場合には、その後ポンプＰの停止がなされて予備動作が実行される。ポンプＰ内にエアが流入するなどしてポンプＰの能力が十分に発揮されない場合には、そのような状況を生じ得るが、本実施形態によれば、そのような場合にも好適に対処することができる利点がある。

また、本実施形態においては、ポンプＰの所定時間Ｔ２の停止後に凝縮水の水位がＬＨ１よりも低い場合には、ポンプＰの再駆動は直ちには実行されなないものの、ポンプＰの停止時間としてはポンプＰ内からのエア抜きに必要な最低時間Ｔ２は確保されている。したがって、ポンプＰ内のエア抜きを適切に行なわせることが可能である。本実施形態から理解されるように、本発明においては、予備動作においてポンプが停止される時間としては、ポンプのエア抜きに必要であるとして予め定められた時間（最短時間）Ｔ２が確保されればよく、実際の停止時間が、時間Ｔ２よりも長くなってもよい。したがって、本発明においては、たとえば予備動作終了後にポンプＰを停止させたままにしておき、その後凝縮水の水位が水位ＬＨ２までさらに上昇した時点で再駆動させるようにしてもよく、このような構成とした場合も、本発明の技術的に範囲に包摂される。

本発明においては、たとえば図７に示すように、凝縮水の水位が所定高さ以下に下降するか否かには関係なく、ポンプＰの予備動作が常に実行されるように構成することもできる。すなわち、図７に示す動作処理手順においては、凝縮水が水位ＬＨ１となり、これが検出されると（Ｓ２１：ＹＥＳ）、制御部６は、凝縮水の水位低下の有無などとは無関係に、ポンプＰを所定時間Ｔ１だけ駆動させてからポンプＰを所定時間Ｔ２だけ停止させる予備動作を実行させる（Ｓ２２，Ｓ２３）。次いで、制御部６は、ポンプＰの駆動を再開させ（Ｓ２４）、その後凝縮水の水位が低下すれば、そのまま水位ＬＬになるまでポンプＰの駆動を継続させる（Ｓ２５：ＹＥＳ，Ｓ２６，Ｓ２７）。一方、そうでない場合には、制御部６は異常であると判断してポンプＰを停止させ、異常の旨の報知処理を実行する（Ｓ２５：ＮＯ，Ｓ２８：ＹＥＳ，Ｓ２９，Ｓ３０）。報知処理の具体的な内容などについては、先の実施形態と同様である。本実施形態においても、ポンプＰ内にエアが存在している場合には、ステップＳ２２，Ｓ２３の予備動作によって、その状態を解消することが可能であり、本発明の目的が達成される。なお、本実施形態の場合においても、たとえばステップＳ２５の処理を省略し、凝縮水の水位が所定時間Ｔ３内に水位ＬＬよりも低下しない場合にステップＳ２９の異常の旨の判断がなされるように構成することもできる。

図９は、本発明においてポンプを駆動させる場合の他の例を示している。同図（ａ）に示す実施形態においては、ポンプＰが時間Ｔ１だけ駆動した後に時間Ｔ２だけ停止する予備動作が、複数回（図面においては２回）繰り返されている。本実施形態のように、本発明においては、ポンプＰからのエア抜きを十分に行なうことを目的として、あるいは圧力変動による詰まりの解消効果をさらに高めることなどを目的として、予備動作を複数回行なわせるようにしてもかまわない。

図９（ｂ）に示す実施形態においては、ポンプＰが時間Ｔ１，Ｔ２の駆動および停止を継続して繰り返す間欠駆動のみを行なうように構成されている。凝縮水の排出を短時間で行なわせる観点、およびポンプＰに大きな負荷をかけないようにするなどの観点からすれば、ポンプＰはできる限り連続駆動にすることが好ましいものの、あえてそのような連続駆動を行なわず、本実施形態のように間欠駆動を繰り返すようにしてもかまわない。図９（ｂ）に示す動作制御において、少なくともポンプＰの初回の駆動および停止動作は、本発明でいう予備動作に相当する。

本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。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。

ポンプが予備動作を実行する際の一時的な駆動時間Ｔ１や停止時間Ｔ２の具体的な数値は限定されず、これらの数値は適宜選択できる。

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。水位検出手段としては、たとえばフロートを利用した構成とし、凝縮水の水位を多段階または無段階で検出できるようにすることもできる。

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１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。 （ａ），（ｂ）は、図１に示す凝縮水処理装置において実行されるポンプの駆動制御の例を示すタイムチャートである。 （ａ），（ｂ）は、本発明において実行されるポンプの駆動制御の他の例を示すタイムチャートである。

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
６ 制御部
２１ 導入口
２２ 中和剤収容室
２３ 貯水室
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を容器外部に排出させるためのポンプと、
   を備えている、凝縮水処理装置であって、
   前記ポンプは、遠心ポンプであり、かつこのポンプが駆動して前記凝縮水の排出処理が実行されるときには、前記ポンプを一時的に駆動させてから予め定められた最短時間以上停止させる予備動作が実行され、この予備動作後に前記ポンプの駆動が再開される構成とされていることを特徴とする、凝縮水処理装置。
2. 前記容器は、前記凝縮水を中和するための中和剤を収容する中和剤収容室と、この中和剤収容室を通過して中和された凝縮水を貯留するための貯水室とを有しており、
   前記ポンプは、前記貯水室内の凝縮水が所定の第１の水位となったときには、前記予備動作を含む駆動動作を開始し、その後前記凝縮水が前記第１の水位よりも低い所定の第２の水位になった時点で停止す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. 前記ポンプの駆動開始時から所定時間内に前記凝縮水の水位が所定高さ以下に低下しないときには、その後前記ポンプの駆動が停止して前記予備動作が実行される一方、
   前記所定時間内に前記凝縮水の水位が所定高さ以下に低下したときには、前記ポンプはそのまま連続駆動を行なって前記予備動作が実行されない構成とされている、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処理する凝縮水処理装置と、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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