JP6860838B2 - Neutralizer - Google Patents
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本発明は、燃焼ガスとの熱交換により湯水を加熱して給湯する給湯装置に関し、特に燃焼ガスの潜熱を回収して湯水を加熱する潜熱回収型給湯装置において、燃焼ガスから生じる酸性のドレンを中和して排水する中和器に関する。 The present invention relates to a hot water supply device that heats hot water by exchanging heat with a combustion gas to supply hot water. In particular, in a latent heat recovery type hot water supply device that recovers the latent heat of the combustion gas and heats the hot water, the acidic drain generated from the combustion gas is generated. Regarding a neutralizer that neutralizes and drains water.
従来から、燃焼ガスの顕熱を回収して湯水を加熱し給湯する給湯装置が広く使用されている。また、近年は燃焼ガスの潜熱も回収して湯水を加熱するエネルギー効率が高い潜熱回収型給湯装置も広く利用されている。 Conventionally, a hot water supply device that recovers the sensible heat of combustion gas to heat and supply hot water has been widely used. Further, in recent years, a latent heat recovery type hot water supply device having high energy efficiency that recovers the latent heat of combustion gas to heat hot water is also widely used.
潜熱回収型給湯装置は、1次熱交換器と2次熱交換器を備えている。1次熱交換器は燃焼ガスの顕熱を回収して湯水を加熱し、2次熱交換器は顕熱を回収した後の燃焼ガスの潜熱を回収して湯水を加熱する。これらの熱交換器は、2次熱交換器で加熱された湯水が、1次熱交換器でさらに加熱されるように湯水の通路が接続されている。 The latent heat recovery type hot water supply device includes a primary heat exchanger and a secondary heat exchanger. The primary heat exchanger recovers the sensible heat of the combustion gas and heats the hot water, and the secondary heat exchanger recovers the latent heat of the combustion gas after recovering the sensible heat and heats the hot water. In these heat exchangers, the hot water passages are connected so that the hot water heated by the secondary heat exchanger is further heated by the primary heat exchanger.
2次熱交換器において、燃焼ガスは低温の湯水との熱交換により露点以下に降温する。そのため、燃焼ガスに含まれている水分が結露してドレンが発生する。ドレンは、燃焼ガスに含まれている硫黄酸化物や窒素酸化物等を取り込んで強い酸性を示す。このドレンはドレンパンに集められて中和器に導入され、中和された後で外部に排水される。 In the secondary heat exchanger, the combustion gas cools below the dew point by heat exchange with low-temperature hot water. Therefore, the moisture contained in the combustion gas condenses and drainage is generated. The drain takes in sulfur oxides and nitrogen oxides contained in the combustion gas and exhibits strong acidity. This drain is collected in a drain pan, introduced into a neutralizer, neutralized, and then drained to the outside.
中和器は、例えば特許文献1のように、ドレン導入口と、主に炭酸カルシウムの結晶からなる粒状の中和剤を収容する中和剤収容室と、ドレン排水口と、ドレン導入口と排水口の間を水封する水封部と、ドレンの水位上昇を検知するための1対の電極と、この1対の電極を収容し且つ中和剤収容室と連通する電極室と、水封部の排水用の水抜き栓を備えている。中和剤が排水口や水抜き栓を詰まらせないように、通常はこれらの周りは中和剤が入り込めない構造になっている。また、1対の電極が中和剤と接触すると水位上昇を誤検知する虞があるので、1対の電極の周りにも中和剤が入り込まないように仕切り等が設けられているものもある。
The neutralizer includes, for example, as in
ところで、給湯装置は、省設置スペースや壁部取り付け等の市場ニーズにより小型化が進められている。そのため、給湯装置に内蔵される機器類はコンパクトなものが要求され、その1つとしてコンパクトな中和器が求められている。しかし、コンパクトな中和器は、収容可能な中和剤の量が少なくなるため中和剤の補充が必要になるが、頻繁に中和剤を補充することは使用者にとって不便なので好ましくない。そのため、中和器は長期間、例えば15年間の使用に必要な量の中和剤を収容可能な大きさが必要とされる。 By the way, water heaters are being miniaturized due to market needs such as space saving and wall mounting. Therefore, the devices built into the hot water supply device are required to be compact, and one of them is a compact neutralizer. However, a compact neutralizer requires replenishment of the neutralizing agent because the amount of the neutralizing agent that can be accommodated is small, but it is not preferable to replenish the neutralizing agent frequently because it is inconvenient for the user. Therefore, the neutralizer is required to be large enough to accommodate the amount of neutralizer required for long-term, eg, 15-year use.
また、ドレンの水位上昇を検知する1対の電極が中和剤と接触して誤検知しないように電極の周囲に中和剤との接触を防ぐ仕切りが必要である。さらに燃焼ガスが中和器を通って外部に漏洩することを防ぐため、ドレンが通る通路に水封部を設ける必要がある。この水封部の水を排水して凍結を防ぐ水抜き栓と、水抜き栓に中和剤による詰まりを防止する構造も必要である。このように中和器は様々な要求を満たす必要があり、小型化することは容易ではない。 Further, it is necessary to have a partition around the electrodes to prevent contact with the neutralizing agent so that the pair of electrodes for detecting the rise in the water level of the drain do not come into contact with the neutralizing agent and erroneously detect them. Furthermore, in order to prevent the combustion gas from leaking to the outside through the neutralizer, it is necessary to provide a water seal in the passage through which the drain passes. A drain plug that drains water from the water seal to prevent freezing and a structure that prevents the drain plug from being clogged with a neutralizing agent are also required. As described above, the neutralizer needs to meet various demands, and it is not easy to miniaturize it.
本発明の目的は、給湯装置の中和器に要求される要件を充足しながら小型化可能な中和器を提供することである。 An object of the present invention is to provide a neutralizer that can be miniaturized while satisfying the requirements for a neutralizer of a hot water supply device.
請求項1の中和器は、燃焼式給湯装置の燃焼ガスが露点以下の温度になることにより生成されるドレンを中和剤で中和する中和器において、前記ドレンの導入口と、前記中和剤を収容する収容室と、前記ドレンの水位を検知するための1対の電極と、前記1対の電極の夫々を収容する第1電極室及び第2電極室と、前記ドレンの排水口を備え、前記第1,第2電極室の夫々の側壁部には少なくともその上端部分と下端部分において前記収容室と連通する第1,第2スリットが設けられ、前記第1電極室には水抜き栓が設けられており、
前記収容室には、この収容室を仕切る複数の壁部を介して前記ドレンが流下可能なドレン通路が形成され、前記ドレン通路には水封用壁部により2つに仕切られた水封部が設けられ、前記第1電極室は、前記水封用壁部より上流側の前記水封部と前記第1スリットにより連通しており、前記水封部より上流側の前記ドレン通路は、少なくとも2つの区画を形成するように仕切られ、前記第1電極室の側壁上端部分には、前記少なくとも2つの区画のうちの最上流区画と連通する切欠き部が設けられ、前記切欠き部から前記第1電極室及び前記第1スリットを介して前記水封部へ前記ドレンが流下可能な予備通路が形成されていることを特徴としている。 The neutralizer according to
A drain passage through which the drain can flow down is formed in the storage chamber through a plurality of wall portions that partition the storage chamber, and the drain passage is divided into two by a water sealing wall portion. Is provided, and the first electrode chamber communicates with the water sealing portion on the upstream side of the water sealing wall portion by the first slit, and the drain passage on the upstream side of the water sealing portion is at least It is partitioned so as to form two compartments, and a notch portion communicating with the most upstream compartment of the at least two compartments is provided at the upper end portion of the side wall of the first electrode chamber, and the notch portion is used as described above. It is characterized in that a preliminary passage through which the drain can flow down is formed in the water sealing portion through the first electrode chamber and the first slit.
上記構成によれば、中和剤を収容した収容室にドレンを貯留して中和し、中和したドレンを排水口から排水可能である。また、第1電極室は、収容室と連通する第1スリットによりドレンが進入可能であると共にスリット幅より大きい中和剤の進入を阻止可能である。その上、第1電極室に水抜き栓を設け、第1電極室と水抜き栓が第1スリットを共用することにより、水抜き栓と中和剤による水抜き栓の詰まりを防止する構造の設置スペースを節減することができるので、中和器の小型化が可能である。 According to the above configuration, the drain can be stored and neutralized in the storage chamber containing the neutralizing agent, and the neutralized drain can be drained from the drain port. Further, the first electrode chamber can allow the drain to enter by the first slit communicating with the accommodating chamber and can prevent the entry of the neutralizing agent larger than the slit width. In addition, a drain plug is provided in the first electrode chamber, and the first electrode chamber and the drain plug share the first slit to prevent the drain plug and the neutralizing agent from clogging the drain plug. Since the installation space can be saved, the neutralizer can be miniaturized.
そして、ドレン通路の水封部により燃焼ガスの漏出を防ぐことができる。また、凍結の虞がある場合に第1電極室の水抜き栓から水封部のドレンを排水して、水封部の凍結を未然に防ぐことができる。 Then, the leakage of the combustion gas can be prevented by the water sealing portion of the drain passage. Further, when there is a risk of freezing, the drain of the water sealing portion can be drained from the drain plug of the first electrode chamber to prevent the water sealing portion from freezing.
さらに、水封部より上流側のドレン通路に詰まりが発生して流れなくなったドレンを、予備通路に流下させて水封部を含むドレン通路の下流側で中和して排水口から排水可能である。また、第1電極室が予備通路の機能を有するように構成して予備通路の設置スペースを省くことができるので、中和器の小型化に有利である。 Furthermore, the drain that has stopped flowing due to clogging in the drain passage on the upstream side of the water seal can be drained from the drain port by letting it flow down to the reserve passage and neutralizing it on the downstream side of the drain passage including the water seal. is there. Further, since the first electrode chamber is configured to have the function of the spare passage and the installation space of the spare passage can be saved, it is advantageous for the miniaturization of the neutralizer.
本発明によれば、上記のような種々の効果が得られる。 According to the present invention, various effects as described above can be obtained.
以下、本発明を実施するための形態について実施例に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described based on examples.
最初に、給湯装置1の全体構成について、図1に基づいて説明する。
給湯装置1は、燃焼部2と、1次熱交換器3と、2次熱交換器4と、中和器5と、制御部6等を備えた潜熱回収型の燃焼式給湯装置である。燃焼部2は燃焼用の空気を送り込む送風機7と、図示しないが燃料ガスを燃焼させるバーナ等を備えている。燃焼部2の上に1次熱交換器3が連結され、1次熱交換器3の上に2次熱交換器4が連結され、送風機7からバーナと1次,2次熱交換器3,4を順に通って排気口8に至る燃焼ガスの通路が形成されている。
First, the overall configuration of the hot
The hot
1次熱交換器3は、バーナで発生した燃焼ガスの顕熱を回収して湯水を加熱する。2次熱交換器4は、1次熱交換器3を通過した燃焼ガスの潜熱を回収して湯水を加熱する。1次熱交換器3と2次熱交換器4は、2次熱交換器4で加熱された上水が1次熱交換器3でさらに加熱されるように湯水の通路が接続されている。2次熱交換器4を通過した燃焼ガスは、給湯装置1の前面側に設けられた排気口8から外部に排気される。
The primary heat exchanger 3 recovers the sensible heat of the combustion gas generated in the burner to heat the hot water. The secondary heat exchanger 4 recovers the latent heat of the combustion gas that has passed through the primary heat exchanger 3 to heat the hot water. The primary heat exchanger 3 and the secondary heat exchanger 4 are connected with hot water passages so that the clean water heated by the secondary heat exchanger 4 is further heated by the primary heat exchanger 3. The combustion gas that has passed through the secondary heat exchanger 4 is exhausted to the outside from the
2次熱交換器4で燃焼ガスが露点以下になって生成されたドレンは、中和器5に導入され、中和器5の内部に収容された中和剤により中和されて外部に排水される。また、図示を省略するが給湯装置1は、バーナに燃料ガスを供給する燃料通路と、熱交換器に上水を供給する給水通路と、加熱された湯水を給湯する給湯通路と、燃焼ガスと風呂の湯水を熱交換させる風呂の追い焚き用の通路等を備えている。これも図示を省略するが、給湯装置1には各部温度を検知する温度センサ等が設けられ、制御部6は、温度センサ等の検知信号に基づいて送風機7の回転数や燃焼部2の火力を調節して給湯運転等を制御する。
The drain generated when the combustion gas becomes below the dew point in the secondary heat exchanger 4 is introduced into the
次に、中和器5について説明する。
図2,図3に示すように、中和器5は、合成樹脂により箱状に形成された容器11と、その上部を水密に閉じた合成樹脂の上蓋12により構成される。上蓋12にはドレンを導入する導入口13が設けられ、2次熱交換器4で発生したドレンを中和器5内に導入するドレン管が導入口13に接続される。導入口13から下方に向かってドレンの通路が延びていてもよい。また、中和器5内のドレン水位が上昇した場合に、ドレンを介して流れる電流によりドレン水位の上昇を検知可能な1対の電極14a,14bを中和器5内に挿入するための1対の電極挿入部15a,15bが上蓋12に設けられている。1対の電極14a,14bは、上蓋12の下面から例えば10mm下方に突出するように挿入される。中和器5の底部には、中和したドレンの排水口16と容器11内のドレンを排水可能な水抜き栓17が設けられている。
Next, the
As shown in FIGS. 2 and 3, the
図4,図5に示すように、中和器5の内部は複数の壁部により仕切られて、中和剤(図示略)を収容する収容室21と、1対の電極14a,14bを収容する1対の電極室22a,22bと、排水口16を有する排水口室23が設けられている。収容室21は複数の壁部により仕切られて第1〜第6区画21a〜21fが設けられている。各区画間を仕切る壁部の上端部分または下端部分に開口を有して連通することにより、ドレンが最上流区画の第1区画21aから第6区画21fまで順に流下可能なドレン通路が形成されている。排水口室23はその側壁上端部分に第6区画21fと連通する開口23aを有し、第6区画21f内のドレンの水位がその開口23aの下端より上昇すると、ドレンが開口23a及び排水口室23を通って排水口16から外部に排出される。
As shown in FIGS. 4 and 5, the inside of the
第3区画21cと第4区画21dの間は、下端部分に開口を有する水封用壁部20aにより仕切られ、第2区画21bと第3区画21cの間及び第4区画21dと第5区画21eの間は夫々上端部分に開口を有する壁部20b,20cにより仕切られて水封部25を構成している。収容室21に形成された第1〜第6区画21a〜21fに収容された中和剤(図示略)は、上蓋12との間に例えば10mm程度の隙間が空く高さまで入れられている。
The
1対の電極室22a,22bは、電極14aを収容すると共に水抜き栓17が底部に設けられた第1電極室22aと、電極14bを収容する第2電極室22bが隣接して設けられている。第3区画21cとの間の第1電極室22aの側壁部には、少なくともその上端部分と下端部分においてドレン通路の第3区画21cと連通する第1スリット26が設けられている。第1区画21aとの間の第2電極室22bの側壁部には、少なくともその上端部分と下端部分において第1区画21aと連通する第2スリット27が設けられている。本実施例では第1,第2スリット26,27は夫々第3区画21c,第1区画21aとの間の側壁部の全高にわたって設けられ、箱状の容器11とこの容器11内を仕切る複数の壁部の一括形成を容易にしている。
The pair of
第2電極室22bには、ドレンが第2スリット27を通って進入可能であるが、中和剤は主として炭酸カルシウムの結晶からなる粒状体であり、その大きさは第2スリット27の幅より大きいので、中和剤は第2電極室22bに入り込まない。
Drain can enter the
一方、第1電極室22aは、第2電極室22bと同様に、ドレンが第1スリット26を通って進入可能であるが、第1スリット26の幅より大きい中和剤は第1電極室22a内に入り込まない。水封部25を構成する第3区画21cと第4区画21dは、その間を仕切る水封用壁部20aの下側で連通しているので、第1電極室22aの底部に設けられた水抜き栓17の開栓により水封部25の水抜きが可能である。
On the other hand, in the
また、第1区画21aと第1電極室22aの間の側壁上端部分には、第1区画21aと連通する切欠き部28が設けられている。従って、第1区画21aと第3区画21cの間には、この切欠き部28と第1電極室22aと第1スリット26を介してドレンが流下可能な予備通路が形成されている。この予備通路は、第1区画21aと第2区画21bの間または第2区画21bと第3区画21cの間において、例えばバイオフィルムの発生によってドレンが流下できなくなった場合に、第1区画21aのドレンを第3区画21cへ流下させて排水口16から排水可能である。
Further, a
本発明の中和器5の作用、効果について説明する。
中和器5は中和剤の収容室21と第1,第2電極室22a,22bを備えている。第1電極室22aの側壁部には少なくとも上端部分と下端部分に収容室21と連通する第1スリット26が設けられ、第2電極室22bの側壁部には少なくとも上端部分と下端部分に収容室21と連通する第2スリット27が設けられている。第1,第2スリット26,27により第1,第2電極室22a,22b内にドレンが進入可能且つスリット幅より大きい中和剤が進入不能に構成されている。この第1電極室22aに水抜き栓17を設けて、第1電極室22aと水抜き栓17とが第1スリット26を共用するように構成したので、水抜き栓17と中和剤による水抜き栓17の詰まりを防止する構造の設置スペースを節減して、中和器5の小型化が可能である。
The action and effect of the
The
また、収容室21に第1〜第6区画21a〜21fからなるドレン通路が形成され、第1電極室22aは第1スリット26によりドレン通路に設けられた水封部25と連通し、水封部25の凍結の虞がある場合に水抜き栓17からドレンを排水して凍結を未然に防ぐことができる。さらに、水封部25の上流側のドレン通路に詰まりが発生した場合、第1電極室22aを通る予備通路にドレンを流下させることにより詰まったドレン通路を迂回して排水口16から排水可能である。第1電極室22aを予備通路として使用できるように構成して予備通路の設置スペースを省いたので、中和器5の小型化が可能である。尚、中和剤は次第に消費されて小さくなり第1,第2スリット26,27を通過可能な大きさになるが、このとき収容されている中和剤の高さも低くなるので1対の電極14a,14bに接触する虞はない。また、水抜き栓17を開けても、小さくなった中和剤はドレンと一緒に排出されるので、水抜き栓17を詰まらせることはない。
Further, a drain passage composed of the first to
その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施形態に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態を包含するものである。 In addition, a person skilled in the art can carry out the embodiment in a form in which various modifications are added to the embodiment without departing from the spirit of the present invention, and the present invention includes such modifications.
1 給湯装置
2 燃焼部
3 1次熱交換器
4 2次熱交換器
5 中和器
11 容器
12 上蓋
13 導入口
14a,14b 電極
15a,15b 電極挿入部
16 排水口
17 水抜き栓
20 壁部
21 収容部
21a〜21f 第1〜第6区画
22a 第1電極室
22b 第2電極室
23 排水口室
23a 開口
25 封水部
26 第1スリット
27 第2スリット
28 切欠き部
1 Hot water supply device 2 Combustion unit 3 Primary heat exchanger 4
Claims (1)
前記ドレンの導入口と、前記中和剤を収容する収容室と、前記ドレンの水位を検知するための1対の電極と、前記1対の電極の夫々を収容する第1電極室及び第2電極室と、前記ドレンの排水口を備え、
前記第1,第2電極室の夫々の側壁部には少なくともその上端部分と下端部分において前記収容室と連通する第1,第2スリットが設けられ、
前記第1電極室には水抜き栓が設けられており、
前記収容室には、この収容室を仕切る複数の壁部を介して前記ドレンが流下可能なドレン通路が形成され、
前記ドレン通路には水封用壁部により2つに仕切られた水封部が設けられ、
前記第1電極室は、前記水封用壁部より上流側の前記水封部と前記第1スリットにより連通しており、
前記水封部より上流側の前記ドレン通路は、少なくとも2つの区画を形成するように仕切られ、
前記第1電極室の側壁上端部分には、前記少なくとも2つの区画のうちの最上流区画と連通する切欠き部が設けられ、
前記切欠き部から前記第1電極室及び前記第1スリットを介して前記水封部へ前記ドレンが流下可能な予備通路が形成されていることを特徴とする中和器。In a neutralizer that neutralizes the drain generated when the combustion gas of a combustion type hot water supply device reaches a temperature below the dew point with a neutralizer.
The drain inlet, the accommodating chamber for accommodating the neutralizing agent, the pair of electrodes for detecting the water level of the drain, and the first electrode chamber and the second electrode chamber accommodating each of the pair of electrodes. Equipped with an electrode chamber and a drain outlet for the drain
The side wall portions of the first and second electrode chambers are provided with first and second slits communicating with the accommodation chamber at least at the upper end portion and the lower end portion thereof.
A drain plug is provided in the first electrode chamber .
In the accommodation chamber, a drain passage through which the drain can flow down is formed through a plurality of wall portions partitioning the accommodation chamber.
The drain passage is provided with a water sealing portion divided into two by a water sealing wall portion.
The first electrode chamber communicates with the water sealing portion on the upstream side of the water sealing wall portion by the first slit.
The drain passage on the upstream side of the water seal portion is partitioned so as to form at least two compartments.
At the upper end of the side wall of the first electrode chamber, a notch portion communicating with the most upstream section of the at least two sections is provided.
A neutralizer characterized in that a preliminary passage through which the drain can flow down is formed from the notch portion to the water sealing portion via the first electrode chamber and the first slit.
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