JP4937870B2 - ドレン中和槽を有した給湯装置 - Google Patents
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Description
この発明は強酸性のドレンを中和して排水するドレン中和槽を有した給湯装置に関するものである。
従来よりこの種のものでは、燃焼後の排ガスと潜熱熱交換器との熱交換により、露点以下に排ガスが温度低下することで発生するドレン水を、中和剤を充填したドレン中和槽内に流通させることで中和して排水するが、このドレン中和槽内にはドレン水の水位を検出する水位センサが備えられている。（例えば、特許文献１参照）
特開２００３−３２０３８０号公報
ところでこの従来のものでは、水位センサはドレン中和槽内に異物等が詰まることによる水位の異常上昇を検出して、警報するようにしたものであり、漏れによるドレン水の低下は検出することが出来ず、元々ドレン中和槽は排気経路と連通してドレン水を流通させるので、排ガスも同時に流通しドレン水量が少なくなったことで、ドレン中和槽内を容易に流通してしまい器具内から室内に放出される危険を有するものであった。
この発明はこの点に着目し上記課題を解決する為、特にその構成を、燃焼後の排ガスが露点以下になることで発生するドレン水を、予め中和剤が充填されたドレン中和槽を流通させることで中和するものに於いて、前記ドレン中和槽は一側壁上部にドレン水の流入口を備えると共に、他側壁の流入口より低い位置にはドレン水の流出口を備え、更に流入口と流出口との間のドレン中和槽内には、流入口側で上方から該流入口より下方まで垂下し下部連通路を形成した第１仕切壁と、該第１仕切壁と流出口との間で該流出口及び下部連通路より上方まで立設し上部連通路を形成した第２仕切壁とを設け、更に流入口と第１仕切壁との間の第１空間には、水位によって電位が変化する水位検知手段を備え、該水位検知手段の電位変化を検出し、水位が所定値以下に低下した場合には、燃焼を停止すると共に、水位が所定値以上に回復するまで燃焼がてきないようにロックする安全回路を備え、更に水位検知手段の大部分がドレン水内に没する場合は、燃焼を停止すると共に、満水表示させるものである。
この発明によれば、ドレン水の水位が低下した時には、これを水位検知手段が電位の増大として捉えて、安全回路を介して燃焼を停止すると共に、水位が所定値以上に回復するまで燃焼がてきないようにロックするので、排ガスによる中毒事故を未然に防止することができ、安全性を向上することができるものであり、更に通常時は強酸性のドレン水を確実に中和して処理することができ、又ドレン中和槽内がゴミ等で詰まった場合も、安全回路を介して燃焼を停止すると共に、満水表示して掃除等で詰まりを解消でき、極めて使用勝手が良く安心、安全な給湯装置を提供できるものである。
次にこの発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
１は給湯機本体で、内方には上端にガンタイプ式のバーナ２を下向きに取り付けた燃焼室３が備えられており、更にこの燃焼室３内にはバーナ２の排ガスの顕熱回収用の一次熱交換器４が備えられている。
１は給湯機本体で、内方には上端にガンタイプ式のバーナ２を下向きに取り付けた燃焼室３が備えられており、更にこの燃焼室３内にはバーナ２の排ガスの顕熱回収用の一次熱交換器４が備えられている。
５は燃焼室３の底部を一端に連通する連絡路で、他端には上部に排気口６を有する排気経路７が連通し、燃焼室３からの排ガスを連絡路５でＵターンさせて排気経路７を介して排気口６から排出するものである。
前記排気経路７は、第１仕切板８によって下方の連絡路５から上方に向かう第１流路９と、第２仕切板１０で仕切られ第１流路９とは上方のみで連通し、上方から下方への排ガスが流れる第２流路１１と、該第２流路１１とは下方のみで連通しており、下方から上方の排気口６に向かう排ガスが流れる第３流路１２とで、厚さ方向に三層状の蛇行路を形成している。
１３は第２流路１１内に備えられた排ガスの潜熱回収用の二次熱交換器で、一次熱交換器４及び入水管１４と接続しており、給水が入水し熱交換して温度上昇された温水を二次熱交換器４に流し、更に昇温させて適宜給湯として出湯するものである。
１５は排気経路７の下部に備えられたドレン中和槽で、二次熱交換器１３による潜熱回収で発生する強酸性のドレン水を収集し、中和して排水管１６から排水させるもので、排気経路７の底板１７は傾斜しており、その最低部分にはドレン中和槽１５と連通した捕集管１８が取り付けられている。
前記ドレン中和槽１５は、予め酸化カルシウムから成る中和剤１９が充填されており、一側壁上部にはドレン水の流入口２０を備えると共に、他側壁の前記流入口２０よりも低い位置にはドレン水の流出口２１を備え、更にこの流入口２０と流出口２１との間のドレン中和槽１５内には、上板２２から流入口２０より下方まで垂下し底板２３との間には下部連通路２４を形成した第１仕切壁２５と、該第１仕切壁２５と流出口２１との間で該流出口２１及び下部連通路２４より上方まで立設し上板２２との間に上部連通路２６を形成した第２仕切壁２７とを設け、上下に蛇行した流路としたものである。
２８は前記ドレン中和槽１５内で、流入口２０と第１仕切壁２５との間の第１空間２９に設けられた一対の電極から成る水位検知手段で、上板２２から垂下されて通常時はその先端部分をドレン水内に入れており、電気回路的には図４に示すように、５Ｖの電力端子３０とベース３１との間に２個の抵抗３２、３３と水位検知手段２８を直列に接続し、更に２つの抵抗３２、３３の間を抵抗３４を介してマイコンから成る安全回路３５の入力側に接続し、水位に応じて変化する電圧を検知することで、該安全回路３５の出力側に接続された給湯機本体の駆動回路３６及び表示部３７を安全回路３５を介して制御するもので、水位検知手段２８の先端部分が少しドレン水内に没した正常状態では、安全回路３５に入力される電圧Ｖｘは、３．５Ｖ≧Ｖｘ≧１．５Ｖで、３．５Ｖと１．５Ｖの間となり、安全回路３５は何ら出力しないものである。
しかし、水位検知手段２８の大部分がドレン水内に没する満水状態では、安全回路３５に入力される電圧Ｖｘは、１．５Ｖ＞Ｖｘで、１．５Ｖより小さくなることで、安全回路３５は満水と判断して駆動回路３６及び表示部３７に信号を送り、燃焼を停止させると共に表示部３７に満水表示をさせるものであり、更に漏れ等でドレン水の水位が低下して、水位検知手段２８がドレン水より上に出ることにより、Ｖｘは、Ｖｘ≧５Ｖで５Ｖがそのまま入力され、安全回路３５は漏れ等の異常時と判断して、駆動回路３６に信号を送り、燃焼中では直ぐに燃焼を停止させ又燃焼中でない場合は、正常信号が入力されるまでこの燃焼停止状態をロックし、排ガスがドレン中和槽１５を介して器具外へ放出される危険を未然に防止するものである。
次にこの一実施形態の作動について説明する。
今適宜箇所の給湯栓（図示せず）が開栓されて給湯が開始されると、このお湯の流をフローセンサ（図示せず）が検知してバーナ２が燃焼を開始し、この燃焼で発生した排ガスが燃焼室３から連絡路５でＵターンして排気経路７に流入し、排気経路７の第２流路１１で上方から下方に向かって流通することで、二次熱交換器１３内に流入して来る給水と熱交換し排気口６から排気されるものである。
今適宜箇所の給湯栓（図示せず）が開栓されて給湯が開始されると、このお湯の流をフローセンサ（図示せず）が検知してバーナ２が燃焼を開始し、この燃焼で発生した排ガスが燃焼室３から連絡路５でＵターンして排気経路７に流入し、排気経路７の第２流路１１で上方から下方に向かって流通することで、二次熱交換器１３内に流入して来る給水と熱交換し排気口６から排気されるものである。
この二次熱交換器１３で温度上昇した温水は、一次熱交換器４に流入しここでバーナ２の燃焼で発生した排ガスとの熱交換で更に加熱されて、給湯として給湯栓から出湯されるものであり、この時のバーナ２の燃焼量（火力）は、一次熱交換器４を出た温水温度を温度センサで検知し、この温度が使用者自身が設定する給湯設定温度になるように調節したり、ミキシング弁を設けて給水と混合した温水温度が給湯設定温度になるように調節するものである。
次に排気経路７の第２流路１１で、二次熱交換器１３の給水と排ガスとの潜熱回収で発生するドレン水は、上方から下方への排ガスの流れによって、下方へ抑えられ飛散が防止されるものであり、そして傾斜した底板１７に沿って流れて捕集管１８からドレン中和槽１５に溜められ、順次中和剤１９で中和された後、排水管１６を介して排出されるものである。
そしてこの時、ドレン中和槽１５内では流入口２０から第２仕切壁２７上端までドレン水が貯留され、第２仕切壁２７上端を越えたものから流出口２１を通り排水されるものであり、更に流入口２０側の第１空間２９に位置する水位検知手段２８は、排気経路７の圧力を受けて貯留するドレン水の水位が圧縮された状態で先端部分が数ミリ水没するようにしており、この状態で安全回路３５に入力される電圧Ｖｘは、３．５Ｖ≧Ｖｘ≧１．５Ｖで、３．５Ｖと１．５Ｖの間となり、安全回路３５は何ら出力せずに燃焼は継続され、ドレン水の中和及び中和ごの排水を継続して行われるものである。
次に何らかの原因でドレン中和槽１５内のドレン水が漏れた場合、下部連通路２４が空気の流路となる前に水位検知手段２８が空気中に露呈するので、Ｖｘは、Ｖｘ≧５Ｖで５Ｖがそのまま入力され、安全回路３５は漏れ等の異常時と判断して、駆動回路３６に信号を送り、燃焼中では直ぐに燃焼を停止させ又燃焼中でない場合は、正常信号が入力されるまでこの燃焼停止状態をロックし、排ガスがドレン中和槽１５を介して器具外へ放出される危険を未然に防止するものであり、表示部３７にはドレン水漏れで危険状であることを表示する。
又初使用ではドレン中和槽１５内は空の状態なので、呼び水等を行ってドレン中和槽１５を満水状態にしてから使用するものである。
更にドレン中和槽１５内がゴミ等で詰まった場合、ドレン水の水位が上昇することで、水位検知手段２８の大部分がドレン水内に没するので、安全回路３５に入力される電圧Ｖｘは、１．５Ｖ＞Ｖｘで、１．５Ｖより小さくなることで、安全回路３５は満水と判断して駆動回路３６及び表示部３７に信号を送り、燃焼を停止させると共に表示部３７に満水表示をさせるものであり、掃除等で詰まりを解消するようにしたものである。
１５ ドレン中和槽
１９ 中和剤
２０ 流入口
２１ 流出口
２４ 下部連通路
２５ 第１仕切壁
２６ 上部連通路
２７ 第２仕切壁
２８ 水位検知手段
２９ 第１空間
３５ 安全回路
１９ 中和剤
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２９ 第１空間
３５ 安全回路
Claims (1)
- 燃焼後の排ガスが露点以下になることで発生するドレン水を、予め中和剤が充填されたドレン中和槽を流通させることで中和するものに於いて、前記ドレン中和槽は一側壁上部にドレン水の流入口を備えると共に、他側壁の流入口より低い位置にはドレン水の流出口を備え、更に流入口と流出口との間のドレン中和槽内には、流入口側で上方から該流入口より下方まで垂下し下部連通路を形成した第１仕切壁と、該第１仕切壁と流出口との間で該流出口及び下部連通路より上方まで立設し上部連通路を形成した第２仕切壁とを設け、更に流入口と第１仕切壁との間の第１空間には、水位によって電位が変化する水位検知手段を備え、該水位検知手段の電位変化を検出し、水位が所定値以下に低下した場合には、燃焼を停止すると共に、水位が所定値以上に回復するまで燃焼がてきないようにロックする安全回路を備え、更に水位検知手段の大部分がドレン水内に没する場合は、燃焼を停止すると共に、満水表示させる事を特徴とするドレン中和槽を有した給湯装置。
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