JP4947704B2 - 中和器及びガス燃焼器具 - Google Patents

Description

本発明は、潜熱回収型の給湯器等のガス燃焼器具において酸性のドレンの中和処理に用いられる中和器と、その中和器を用いたガス燃焼器具とに関する。

ガス燃焼器具には、例えば潜熱回収型の給湯器のように、バーナの燃焼排気流路の上流側に、主に顕熱回収を目的とした主熱交換器を、下流側に、主に潜熱回収を目的とした副熱交換器を夫々設けて高い熱効率を得ようとするものがある。この主熱交換器と副熱交換器との間には、副熱交換器で発生したドレンを受けるドレン受け部が設けられて、発生した酸性のドレンを回収してドレン排出管を介して中和器に送り、中和器で中和処理して外部へ排出させるようにしている。
この中和器としては、特許文献１に示すように、処理層内に形成した上下方向の屈曲流路に中和剤を充填し、処理層の上方にドレン受け部に接続されるドレン入口を、側面に中和処理されたドレンを排出する排水口（ドレン出口）を夫々設けたものが知られている。

特開平１１−２７７０７７号公報

このような中和器においては、中和剤とドレンの排水口との間に仕切板（フィルタ）を設けて、中和剤の流出を防止している。しかし、この仕切板に、処理層内に混入した空気中の塵埃や配管中の錆、小さくなった中和剤等が目詰まりすることがあり、このために排水口が詰まってドレンの排出が阻害されてしまう。

そこで、本発明は、ドレン出口で目詰まりを起こしてもドレンの排出を確実に行うことができる中和器及びガス燃焼器具を提供することを目的としたものである。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、中和剤が充填される処理層の上部にドレン入口が、下部にドレン出口が設けられる中和器であって、処理層におけるドレン出口より上方位置に、少なくとも一つの新たなドレン出口を設ける一方、中和剤を、処理層の底部側の粒径を最も大きくし、そこから上方へ行くに従って徐々に粒径が小さくなるように充填したことを特徴とするものである。

上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、バーナと、そのバーナの燃焼ガスによって流体を加熱する熱交換器と、その熱交換器で生成されたドレンを排出するドレン排出管とを備えるガス燃焼器具であって、請求項１に記載の中和器を用いてドレン排出管に中和器のドレン入口を接続して、生成されたドレンを処理層で中和処理した後、ドレン出口又は新たなドレン出口から排出するようにしたことを特徴とするものである。

請求項１及び２に記載の発明によれば、中和器の処理層に新たなドレン出口を設けたことで、処理層下部のドレン出口で塵埃等による目詰まりを起こしてもドレンの排出を確実に行うことができる。
また、底部側を最大とする中和剤の粒径の設定により、ドレン出口付近の中和剤が小さくなって目詰まりを起こさせる時期を遅くすることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、ガス燃焼器具の一例である給湯器の概略構成図で、給湯器１は、器具本体２内に、下方に給気ファン４を、上方に排気口５を夫々備えた燃焼室３を形成して、燃焼室３の内部に、燃料ガスと給気ファン４からの一次空気との混合ガスを燃焼させるバーナ６を備えると共に、バーナ６からの燃焼排気中の顕熱を主に回収するフィンチューブ式の主熱交換器７と、主に潜熱を回収する同じくフィンチューブ式の副熱交換器８とを内設している。ここでは、器具内へ導かれる給水管９を副熱交換器８の伝熱管の入水側に接続して副熱交換器８を主熱交換器７の上流側に配置し、副熱交換器８の伝熱管の出水側を主熱交換器７の伝熱管の入水側に接続して、出湯管１０を主熱交換器７の伝熱管の出水側に接続している。

また、バーナ６へのガス管には、元電磁弁１１、主電磁弁１２及びガス比例弁１３が、給水管９には水量センサ１４が夫々設けられてコントローラ１５に電気的接続されている。このコントローラ１５には、給気ファン４を駆動させるモータや出湯管１０に設けられた温度センサ１６も電気的接続されている。
一方、副熱交換器８の下方には、発生したドレンを受けるためのドレン受皿１７が設けられる。このドレン受皿１７は、底部を傾斜させて、接続管１８を介して中和器２０に接続されている。１９は中和器２０に接続されたドレン排出管である。

中和器２０の詳細を図２に示す。この中和器２０は、接続管１８に接続されるドレン入口２２が上部に、ドレン排出管１９に接続されるドレン出口２３が底部中央に夫々設けられた処理層２１内に、所定量の中和剤２４，２４・・を充填したものであるが、処理層２１の側面には、新たなドレン出口として、ドレン出口２３よりも開口面積が小さい第２のドレン出口２５及び第３のドレン出口２６が、上下方向に高低差を持たせて設けられている。２７は、各ドレン出口と処理層内部との間に設けられたフィルタである。この第２、第３のドレン出口２５，２６は、案内管２８を介してドレン排出管１９に接続されている。
また、ここでの中和剤２４は、処理層２１の底部側の粒径を最も大きくして、そこから上方へ行くに従って徐々に粒径が小さくなるように調整されている。このように粒径を調整することで、ドレン出口２３付近の中和剤２４が小さくなってフィルタ２７に目詰まりを起こさせる時期を遅くすることができる。

以上の如く構成された給湯器１においては、出湯管１０の下流側に接続された図示しない給湯栓を開いて器具内に通水させると、コントローラ１５は水量センサ１４からの検出信号を得て、図示しないイグナイタを作動させると共に、元電磁弁１１及び主電磁弁１２、ガス比例弁１３を開いてバーナ６にガスを供給してバーナ６の点火制御を行う。バーナ６の点火後、コントローラ１５は、温度センサ１６で検出された出湯温度と、コントローラ１５に接続された図示しないリモコンで設定された設定温度との差に応じて、ガス比例弁１３の開度を制御してガス量を連続的に変化させ、出湯温度を設定温度に一致させる。また、このガス量の変化に応じて給気ファン４の回転数も変化させて、ガス量と空気量との比率を制御する。

バーナ６の燃焼により、燃焼排気は主熱交換器７と副熱交換器８とを順に通過して排気口５から排出されるが、この排気流路により、まず高温の燃焼排気が主熱交換器７で熱交換されて顕熱が主に回収された後、温度低下して副熱交換器８で熱交換されることで、主熱交換器７で回収されなかった顕熱を回収する。このとき、燃焼排気の温度が露点以下になるとドレンが発生するため、潜熱も回収可能となる。

発生したドレンは、ドレン受皿１７で受けられて接続管１８に回収され、中和器２０に送られる。中和器２０では、ドレン入口２２から処理層２１内を流れることで、中和剤２４と接触して中和処理される。その後、ドレン出口２３からドレン排出管１９によって器具外部の下水道等へ排出される。
このとき、ドレン出口２３のフィルタ２７が、処理層２１内に混入した空気中の塵埃や配管内の錆、小さくなった中和剤等によって目詰まりを起こすことがあっても、その上方に位置する第２のドレン出口２５から排出可能となる。さらに、第２のドレン出口２５のフィルタ２７が目詰まりを起こしても、その上方に位置する第３のドレン出口２６から排出可能となる。

このように、上記形態の中和器２０及び給湯器１によれば、処理層２１におけるドレン出口２３より上方位置に、第２、第３のドレン出口２５，２６を設けたことで、ドレン出口２３のフィルタ２７が塵埃等によって目詰まりを起こしてもドレンの排出を確実に行うことができる。
特にここでは、第２、第３のドレン出口２５，２６を、高低差を持たせて設けているので、下方位置の第２のドレン出口２５のフィルタ２７が目詰まりを起こしても、その上方位置の第３のドレン出口２６からドレンの排出が可能となるため、ドレン排出の信頼性が高まる。

なお、上記形態の中和器２０では、処理層２１の底部に元のドレン出口２３が設けられているが、図３に示すように、第２、第３のドレン出口２５，２６と同様に処理層の側面に設けるようにしてもよい。
また、図２，３の形態では３つのドレン出口を一つのドレン排出管にまとめて排出する形態となっているが、このような形態に限らず、夫々のドレン出口に個別のドレン排出管を接続して排出させることもできる。

一方、新たなドレン出口を複数設ける場合、上記形態では高低差を持たせるようにしているが、必ずしもフィルタの目詰まりが同時に生じるとは限らないため、同じ高さで並設しても差し支えない。また、新たなドレン出口が３つ以上の場合は、高低差を有するドレン出口と高さが同じドレン出口とを混在させることも可能である。
さらに、新たなドレン出口の開口面積も、全て同じにするものに限らず、例えば上方位置ほど小さくなるように変更する等してもよい。

その他、中和剤は粒径が異なる層の間を多数の孔を穿設した仕切板で仕切ったりしてもよい。
そして、ガス燃焼器具も給湯器に限らず、バーナの燃焼ガスで熱交換器の流体を加熱することでドレンが生成されるものであれば、風呂装置や床暖房装置等の他の器具でも本発明は採用可能である。

給湯器の概略構成図である。 中和器の説明図である。 中和器の変更例の説明図である。

符号の説明

１・・給湯器、２・・器具本体、３・・燃焼室、６・・バーナ、７・・主熱交換器、８・・副熱交換器、９・・給水管、１０・・出湯管、１５・・コントローラ、１９・・ドレン排出管、２０・・中和器、２１・・処理層、２２・・ドレン入口、２３・・ドレン出口、２４・・中和剤、２５・・第２のドレン出口、２６・・第３のドレン出口。

Claims (2)

1. 中和剤が充填される処理層の上部にドレン入口が、下部にドレン出口が設けられる中和器であって、
   前記処理層における前記ドレン出口より上方位置に、少なくとも一つの新たなドレン出口を設ける一方、
   前記中和剤を、前記処理層の底部側の粒径を最も大きくし、そこから上方へ行くに従って徐々に粒径が小さくなるように充填したことを特徴とする中和器。
2. バーナと、そのバーナの燃焼ガスによって流体を加熱する熱交換器と、その熱交換器で生成されたドレンを排出するドレン排出管とを備えるガス燃焼器具であって、
   請求項１に記載の中和器を用いて前記ドレン排出管に前記中和器のドレン入口を接続して、生成されたドレンを処理層で中和処理した後、ドレン出口又は新たなドレン出口から排出するようにしたことを特徴とするガス燃焼器具。

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