JP5825517B2 - 中和装置、並びに、燃焼装置 - Google Patents
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そのため小型化された燃焼装置では、前記した中和装置に対する給水管のレイアウト設計に苦慮することとなる。
そのため従来技術においては、中和装置に対する給水管をチューブやホースで構成し、これらチューブやホースを燃焼装置内部の隙間に押し込んでいるのが現状である。
また銅管等の固形の配管を使用し、当該配管を中ぶらり状態で燃焼装置内部に収納したり、結束具等によって他の配管等に沿わせて設置しているのが現状である。
この様に従来技術の燃焼装置では、給水管が安定しないという問題がある。
同様に、メンテナンスを目的として中和装置を取り外したり、中和装置を再度装着したりする場合にも配管が折れ曲がる場合がある。
またメンテナンスを行うために、中和装置の近傍の部材を動かした際、動かした部材等が給水管に当たり、配管を曲げてしまったり、配管を外してしまう場合もある。
また配管位置決め手段は、天面部に設けられているから、配管を天面部に沿った位置や、天面部の近傍に配置することができる。そのため給水管が他の配管等と干渉することが少ない。
すなわち寒冷地において、給水管内に水が滞留すると、給水管内の水が凍結してしまう場合がある。
すなわち寒冷地においては、中和装置内のドレンの凍結を防ぐ目的から、人為的に中和装置内の水を抜く場合がある。そして人為的に中和装置内の水を抜いた際に、給水管に水が残っており、給水管内の水が凍結すると、燃焼装置を起動しようとしたときに、給水管が氷で詰まって中和装置に注水できず、燃焼装置を使用することができなくなってしまう。
給水管による通水は、寒冷地において行われる場合が多いので、給水管内に水が滞留することは避けるべきである。
ここで請求項2に記載の発明によると、配管位置決め手段で給水管が位置決めされた状態で、当該給水管の先端が前記給水部に接続されたとき、前記給水管が給水部に向かって傾斜する姿勢となる。そのため給水管には、給水部に向かう流れ勾配が付き、配管内に水が滞ることはない。
本実施形態の中和装置11は、燃焼装置1に内蔵されるものである。燃焼装置1は、灯油等の液体燃料を噴霧又は気化させて下方に向けて燃焼させる所謂逆燃式の燃焼部2を備え、その燃焼部2で生成される燃焼ガスの潜熱までも回収可能な潜熱回収型の燃焼装置1であり、本実施形態の中和装置11は、この種の燃焼装置1に好適である。
燃焼装置1は、図1に示すように、筐体3のほぼ中央に燃焼ケース5が配置され、その燃焼ケース5に燃焼部2と、一次熱交換器20と、二次熱交換器25とが内蔵されている。具体的には、燃焼ケース5は、バーナ側ケース4と、高さ方向(上下方向)に長いほぼ直方体状の縦長ケース6と、幅方向(左右方向)に長い横長ケース7とが内部で連通するように連結されて形成されたもので、バーナ側ケース4に燃焼部が配され、縦長ケース6に一次熱交換器20が配され、横長ケース7に二次熱交換器25が配されている。
また、燃焼装置1の筐体3の左側には、燃焼ガスを外部に排気する排気筒10が配されている。具体的には、その排気筒10は、燃焼装置1の筐体3の内外に渡るように配置されると共に、横長ケース7の上部左側に接続された配置である。
なお、本実施形態の燃焼装置1は、図示しない送風機を有し、その送風機によって、燃焼に必要な空気が供給され、さらに燃焼部2で生成された燃焼ガスを下方に向けて流している。
また、本実施形態の中和装置11は、装置内の水封構造を確実なものとするべく、
給水源から供給される上水が通過する給水管30が接続されている。
給水系統31は、図1、図8の様に外部の給水源(図示せず)に接続されて上水を筺体3内部に引き込む主管部32から分配弁33を介して分配された保水パイプ35と、電磁弁(開閉弁)36、及び給水管30によって構成されている。
そして保水パイプ35と給水管30が電磁弁36を介して接続されている。
従って電磁弁36が開かれると、給水管30に通水が生じ、中和装置11に上水が注入される。
本実施形態では、図1の様に電磁弁36は、排気筒10の反対側であって、二次熱交換器25の側面部分に配置されている。
なお、以下の説明においては、上下左右の位置関係については、特に断りのない限り、図1に示す通常の設置状態を基準として説明する。
本実施形態の中和装置11は、前記したように、装置内の水封構造を確実なものとするべく、給水管30が接続されており、所定の条件が満足すると、図示しない給水源から供給された上水が給水管30を介して導入される構成とされている。
具体的には、中和装置11は、図2に示すように、外観がほぼ「L」字型の容器であり、本体部40と、蓋部41によって構成されている。
ここで本体部40は、ドレン導入側配管13を通過したドレンが一時的に貯留される貯留部15と、給水管30を流れた上水が通過する有底空間16とを有する容器である。蓋部41は、本体部40の上部に着脱可能に設けられるものであり、中和装置11全体の天面部45を構成する。
蓋部41は、図3に示すように、平面視形状がほぼ「L」字型の天面部45と、その天面部45の縁端を囲繞する共に天面部45に対して垂直下方に向けて立設した側面壁46と、本体部40の上部が嵌り込む嵌合溝47(図4)とを有する構成である。
給水部50は、給水管30を通過した上水を本体部40の有底空間16に導入するべく、天面部45の厚み方向に貫通した配管継ぎ手部である。具体的には、給水部50は、天面部45の「L」の張り出し長さが短い側の領域57にある。給水部50は、裏面側の給水口58(図4)に連通している。
給水部50の位置は、天面部45の一方の角部であると言える。
本実施形態では、給水部50に対して、水平方向(天面部45に沿う方向)に延びた補助継ぎ手60が装着されている。そして、その補助継ぎ手60は、内径が、給水管30の外径とほぼ同一のサイズに設定されている。すなわち、給水管30は、補助継ぎ手60の内径側に沿って挿着されて接続される。
また配管位置決め手段61,62の先端部分に管固定部63が設けられている。
管固定部63は、一部に欠落部64を有するリングであり、円状の配管配置部69を有している。配管配置部69の直径は、給水管30の外径よりもやや大きい。
欠落部64は、配管導入口として機能する。配管導入口たる欠落部64の隙間間隔(配管導入口の広さ)は、給水管30の外径よりも狭い。また板壁部86の欠落部64近傍は、一面側が削られた形状をしており、板壁部86の突端部88は傾斜面となっている。
管固定部63の中心の高さHは、後記する様に配管位置決め手段61と配管位置決め手段62とで相違するが、概ね給水管30の直径の1倍から3倍程度であり、低い。
すなわち配管位置決め手段61の蓋部短手方向の位置は、図2,3,5,8,9の様に、給水部50から離れた側の辺に近い。
配管位置決め手段61の位置は、天面部45の一つの角部であるとも言える。すなわち配管位置決め手段61は、給水部50に対して対角の角にあると言える。
そして配管位置決め手段61の向きは、管固定部63の中心軸線(仮想線)が、蓋部長手方向と平行になっている。
また配管位置決め手段62の蓋部長手方向の位置は、図の様に、配管位置決め手段61と給水部50の間である。より詳細には、配管位置決め手段62の蓋部長手方向の位置は、蓋部41の中心近傍である。
そして配管位置決め手段62の向きは、管固定部63の中心軸線が、蓋部長手方向に対して傾斜した姿勢となっている。
より正確には、配管位置決め手段61の管固定部63の中心と、配管位置決め手段62の管固定部63の中心と、給水部50の開口中心は、この順序に高い。言い換えれば、これらの部材に給水管30を接続したと仮定したとき、配管位置決め手段61の位置が最も高く、配管位置決め手段62の位置が次に高く、給水部50の位置が最も低い状態となる。
なお、オーバーフロー電極66は、貯留部15内のドレンの水位の異常上昇を検出するもので、給水制御電極67は、ドレン排出系統12内の燃焼ガスの流通を阻止可能な水位が維持できているか否かを検出するもので、異常燃焼検知電極68は、貯留部15内の水位が異常に大きく低下して、ドレン排出系統12内の燃焼ガスの流通を阻止できない水位であることを検出するものである。
以上が、本実施形態で採用された電極65〜68の説明である。
そして、第二中和室77は、第一中和室76と第一補助仕切壁72を隔てて隣接すると共に、ドレン導入室75とは主仕切壁71の一部を隔てて隣接した空間である。
中和装置11は、本体部40の上部に蓋部41が装着されている。すなわち、蓋部41の嵌合溝47に、本体部40の開放端(外壁70の突端部)が嵌合し、本体部40の開放側の面が蓋部41によって閉塞されている。
壁83に対して、それぞれ一定距離(本実施形態では25mm)以上離された配置とされている。
そして、電極挿通孔52〜55には、各電極65〜68が挿着されている。
すなわち横長ケース7の最下部と、中和装置11のドレン導入口51との間がドレン導入側配管13によって接続されている。
ここで給水管30は、銅管を曲げ加工して作られたものであり、電磁弁36から立ち下がった立ち下げ部37と、傾斜部38とに分かれている。立ち下げ部37は、急峻な角度で立ち下がった配管であり、傾斜部38は立ち下げ部37よりも緩い角度で傾斜する配管である。
そして傾斜部38の一部が、前記した配管位置決め手段61,62に固定されている。すなわち配管位置決め手段61,62は、天面部45上にあり、いずれも管固定部63を有している。給水管30は、この管固定部63に固定されている。
また欠落部64は、給水管30の外径よりも狭いので、給水管30は容易には管固定部63から脱落しない。
さらに配管位置決め手段61,62は、前記した様に配管位置決め手段61が最も高く、次に配管位置決め手段62が高く、給水部50が最も低いので、給水管30は適度の流れ勾配が確保される。
本実施形態の燃焼装置1は、中和装置11内に形成される水封構造を維持するべく、中和装置11に給水する中和器給水機能が備えられている。すなわち、貯留部15は、配置された電極65〜68によって、水位が監視されている。そして、それらの電極65〜68(特に給水制御電極67)によって、貯留部15における水位が所定値以上であることが確認されなければ、中和器給水機能が働いて、貯留部15に強制的に上水が給水される。
推奨される手順は、筐体3外で、予め中和装置11の蓋部41に給水管30を取り付け、この状態で、筐体3内に挿入することである。
すなわち筐体3外で、蓋部41の給水部50に給水管30の先端を接続し、給水管30の傾斜部38を配管位置決め手段61,62に固定する。そしてこの状態で、中和装置11を筐体3に入れ、所定の位置に固定する。そしてその後に、給水管30の他端を電磁弁36に接続する。
特に本実施形態では、配管位置決め手段61は、給水部50に対して対角の位置にある。そのため給水管30は、長い領域で中和装置11に固定されることとなり、外力が加わっても外れにくく、また容易には変形しない。
ただし給水管30は、なるべく長い領域で中和装置11の上面に沿わせることが望ましいので、配管位置決め手段の一つを給水部50に対して対角の位置や、給水部50に対して反対側の端部近傍に設けることが望ましい。
またいずれの個数であっても、各配管位置決め手段に、適度の高さ変化を設け、給水管30に給水部50側に向かう勾配が形成される様に設計することが推奨される。
勾配は、1/100以上であることが推奨され、より望ましい勾配は、1/20以上である。
すなわち図13,14に示す配管位置決め手段89は、柱部90を有し、その側面に管固定部91が設けられている。管固定部91は、弾性を有する素材で作られた断面形状が「C」状の短管であり、側面側に開口92がある。
そのため、給水管30は、図14の様に、柱部90の横に保持される。
3 筐体
11 中和装置
12 ドレン排出系統
15 貯留部
30 給水管
31 給水系統
35 保水パイプ
36 電磁弁
40 本体部
41 蓋部
45 天面部
50 給水部
60 補助継ぎ手
61,62 配管位置決め手段
63 管固定部
64 欠落部
69 配管配置部
89 配管位置決め手段
90 柱部
91 管固定部
92 開口
Claims (6)
- 水又は熱媒体を加熱する燃焼装置に備えられ、主に燃焼ガスの潜熱を回収する際に発生するドレンを中和して排出する中和装置であって、ドレンが貯留される貯留部と、貯留部内にドレンを導入するドレン導入口と、貯留部からドレンを排出するドレン排出口と、貯留部内に水を導入する給水部を有し、当該給水部に給水管が接続される中和装置において、
天面部を有し、当該天面部に前記給水部があり、さらに天面部に前記給水管の位置を確定させる配管位置決め手段が一体的に形成されていることを特徴とする中和装置。 - 前記配管位置決め手段の位置及び高さは、前記配管位置決め手段で給水管が位置決めされて当該給水管の先端が前記給水部に接続されたとき、前記給水管が給水部に向かって傾斜する姿勢となる位置及び高さであることを特徴とする請求項1に記載の中和装置。
- 前記配管位置決め手段は、前記給水管を固定する管固定部を備えていることを特徴とする請求項1又は2に記載の中和装置。
- 管固定部は、一部が切れたリング状部を有することを特徴とする請求項3に記載の中和装置。
- 管固定部は、支持しようとする前記給水管の外径と同等またはそれよりも大きい配管配置部と、配管配置部に前記給水管を導入するための配管導入口を有し、前記配管導入口は前記給水管の外径よりも狭いことを特徴とする請求項3又は4に記載の中和装置。
- 燃料を燃焼する燃焼部と、燃焼部で生成される燃焼ガスの主に顕熱を回収する一次熱交換器と、当該燃焼ガスの主に潜熱を回収する二次熱交換器と、当該二次熱交換器で発生したドレンを外部に排出するドレン排出系統を有し、前記ドレン排出系統の一部を形成する請求項1乃至5のいずれかに記載の中和装置を備え、前記中和装置に給水する給水系統を有し、当該給水系統は、給水弁と、給水管とを有し、当該給水管は給水弁と前記中和装置の給水部とを接続するものであり、前記給水管の中途部分が前記配管位置決め手段で位置決めされていることを特徴とする燃焼装置。
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