(57)【要約】【課題】接合により形成した仕切壁の接合部におけるリークを検出できる中和槽を提供すること。【解決手段】温水装置の熱交換器で発生する酸性のドレンを中和するために、ドレンの導入口と排出口を備えた中和槽本体の内部にドレンの流路を区画するための仕切壁を有すると共に中和剤を収容する中和槽において、中和槽本体は、複数の分割体が接合されて半密閉状に形成されると共に仕切壁が形成され、仕切壁の接合部を構成する仕切壁部分の少なくとも一方にその仕切壁部分に沿って延びる貫通状の開口部を備えた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
温水装置の熱交換器で発生する酸性のドレンを中和するために、ドレンの導入口と排出口を備えた中和槽本体の内部にドレンの流路を区画するための仕切壁を有すると共に中和剤を収容する中和槽において、
前記中和槽本体は、複数の分割体が接合されて半密閉状に形成されると共に前記仕切壁が形成され、
前記仕切壁の接合部を構成する仕切壁部分の少なくとも一方は、その仕切壁部分に沿って延びる貫通状の開口部を備えたことを特徴とする中和槽。
【請求項２】
前記開口部の周囲部分が前記仕切壁部分に接合されたことを特徴とする請求項１に記載の中和槽。
【請求項３】
前記接合は溶着又は接着であることを特徴とする請求項１又は２に記載の中和槽。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼熱を利用する温水装置の熱交換器で発生する酸性のドレンを中和するために、内部に中和剤を収容する中和槽に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、燃料ガス等の燃焼熱を利用して湯水を加熱する熱交換器を備えた温水装置が広く使用されている。そして近年は、燃焼熱の利用効率を向上させるために、顕熱回収用の一次熱交換器と潜熱回収用の二次熱交換器によって構成された熱交換器を備えた温水装置が増えている。
【０００３】
二次熱交換器では、燃焼ガス中の水分が凝縮してドレンが発生する。ドレンは、燃焼ガスに含まれる窒素酸化物等が溶け込んで酸性になっている。この酸性のドレンをそのまま外部に排出することは、環境保全や水質維持の観点から好ましくないので、温水装置にはドレンを中和して排出するための中和槽が装備されている。中和槽に導入されたドレンは、中和槽に収容された中和剤に接触して中和され、十分に中和されたドレンが外部に排出される。
【０００４】
中和槽は、ドレンの導入口と排出口を備え、内部に仕切壁を配設してドレンの流路を長くすることにより中和剤との接触機会を増加させ、中和性能を十分に発揮できるように形成される。このような中和槽は、ドレンの導入口と排出口以外で外部に連通しないように、例えば熱可塑性樹脂材料のブロー成形によって半密閉状に形成される。
【０００５】
また、例えば特許文献１のように、温水装置内の限られたスペースに内蔵するために複雑な形状で且つ加工精度が要求される中和槽として、上面開放状の容器本体にその上面を閉塞する蓋体を溶着して半密閉状に形成された中和槽が知られている。このような中和槽に容器本体と蓋体の溶着不良がある場合には、その不良箇所からドレンが中和槽外に流出する外部リークを発生させる虞があるが、ドレンの導入口等を閉塞した状態で空圧検査や水没検査等によって容易に外部リークを検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１８−１１９７５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般的に、ブロー成形は単純な形状のものを一体成形することに適しており、形状が複雑な場合や加工精度が要求される場合には不向きである。それ故、温水装置内の限られたスペースに内蔵するために複雑な形状で且つ加工精度が要求される中和槽は、特許文献１のように複数の部材同士を溶着して形成される。中和槽を構成する複数の部材は、複雑な形状且つ加工精度が要求されるものに適した射出成形によって夫々形成される。
【０００８】
射出成形は、最後に成形品から金型を取り去る必要があるので、複雑な形状のものを形成する場合には金型も複雑な構成になり、金型コストが高くなりがちである。この金型コストを抑えようとすると、中和槽内に配設する仕切壁の形状や位置等が制約され、十分な中和性能の確保が困難になる場合がある。このような場合、中和槽内に仕切壁を接合によって形成すれば、金型コストを抑えると共に仕切壁の形状や位置等の制約を緩和又は解消することができる。
【０００９】
しかし、仕切壁の接合部の接合が不十分である場合に、ドレンの流路をショートカットする内部リークが発生する虞があり、この内部リークを検出することは困難である。そして、内部リークがある中和槽では、ドレンが十分に中和されずに外部に排出されてしまう問題がある。
【００１０】
本発明の目的は、接合により形成した仕切壁の接合部におけるリークを検出できる中和槽を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１の発明の中和槽は、温水装置の熱交換器で発生する酸性のドレンを中和するために、ドレンの導入口と排出口を備えた中和槽本体の内部にドレンの流路を区画するための仕切壁を有すると共に中和剤を収容する中和槽において、前記中和槽本体は、複数の分割体が接合されて半密閉状に形成されると共に前記仕切壁が形成され、前記仕切壁の接合部を構成する仕切壁部分の少なくとも一方は、その仕切壁部分に沿って延びる貫通状の開口部を備えたことを特徴としている。
【００１２】
上記構成によれば、中和槽は、酸性のドレンが十分に中和されるように中和槽本体の内部で仕切壁によってドレンの流路が区画されている。中和槽本体は複数の分割体が接合されて半密閉状に形成される。仕切壁は、複数の分割体の接合時に各分割体の仕切壁部分が接合されて形成される。そして、仕切壁の接合部を構成する少なくとも一方の仕切壁部分は、その仕切壁部分に沿って延びる貫通状の開口部を備えているので、この開口部を介して仕切壁の接合部が中和槽の外部に露出する。従って、仕切壁の接合部に接合不良によるリークがあれば、外部リークとして容易に検出することができる。
【００１３】
請求項２の発明の中和槽は、請求項１の発明において、前記開口部の周囲部分が前記仕切壁部分に接合されたことを特徴としている。
【００１４】
上記構成によれば、開口部の周囲部分が正常に接合されていればリークしない。そしてリークがある場合には、開口部からそのリーク箇所を補修してリークを止めることができるので、中和槽の不良率を低減することができる。
【００１５】
請求項３の発明の中和槽は、請求項１又は２の発明において、前記接合は溶着又は接着であることを特徴としている。
【００１６】
上記構成によれば、シール部材等を使用せずに水密性が高い中和槽を形成することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の中和槽によれば、接合により形成した仕切壁の接合部におけるリークを検出できる。そして、検出したリーク箇所を補修することも可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の中和槽を内蔵した温水装置の要部を示す正面図である。
【図２】本発明の中和槽の分解斜視図である。
【図３】図１の中和槽のIII−III線断面図である。
【図４】図２の中和槽を構成する第１分割体の正面図である。
【図５】図４の第１分割体のV−V線断面図である。
【図６】図２の中和槽を構成する第２分割体の正面図である。
【図７】図６の第２分割体のVII−VII線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。
【実施例】
【００２０】
最初に温水装置について説明する。
図１に示すように、温水装置１は、燃料を燃焼させて高温の燃焼ガスを発生させる燃焼部２と、燃焼部２で発生させた燃焼ガスの顕熱を回収して伝熱管内を流通する湯水を加熱する一次熱交換器３と、一次熱交換器３を通過した燃焼ガスの潜熱を回収して伝熱管内を流通する湯水を加熱する二次熱交換器４と、中和槽５を備えている。二次熱交換器４を通過した燃焼ガスは、排気口６から外部に排気される。
【００２１】
二次熱交換器４では、燃焼ガスに含まれる水分が凝縮して酸性のドレンが発生し、このドレンが中和槽５内に流入するように二次熱交換器４と中和槽５がドレン導入管７により接続されている。中和槽５のドレンの排出口には、中和されたドレンを温水装置１の外部に排出するためのドレン排出管８が接続されている。破線の矢印Ａは、中和槽５を通過するドレンの流路を示している。図示を省略するが、中和槽５の内部には、ドレンを中和する中和剤（例えば粒状の炭酸カルシウム）が収容されている。
【００２２】
次に中和槽５について説明する。
図２に示すように、中和槽５は、ドレン導入管７が接続されるドレンの導入口１１と、ドレン排出管８が接続されるドレンの排出口１２と、中和剤投入口１３と１対の電極挿通孔１４と水抜き口１５（図６参照）等を備えた中和槽本体２０を有する。中和槽本体２０は、中和剤投入口１３を閉塞するスクリューキャップ１３ａと、１対の電極挿通孔１４を閉塞する１対の電極１４ａと、水抜き口１５を閉塞する水抜き栓１５ａが装着されて半密閉状になる。ここで、半密閉状とは、ドレンの導入口１１と排出口１２以外の部分で外部に連通しない状態のことである。
【００２３】
１対の電極１４ａは、中和槽５の詰まり等による中和槽５内の液面の異常上昇を検知するためのものであり、図示外の制御手段に接続される。水抜き栓１５ａは、例えば凍結の虞がある場合等に開栓されて中和槽５内に貯留されたドレンを排出する。尚、この中和槽５の背面側に配設される温水装置１の内蔵機器のメンテナンス等のために、中和槽本体２０を貫通するメンテナンス孔１６が設けられている。
【００２４】
中和槽本体２０は、第１分割体２１と第２分割体２２を接合して形成されている。この中和槽本体２０の内部には、図３に示すようにドレンの流路を区画するために第１分割体２１と第２分割体２２を接合して形成される複数の仕切壁２０ａ〜２０ｃが配設されている。そして中和槽本体２０内部の仕切壁２０ａ〜２０ｃによって図１の矢印Ａで示すようなドレンの流路が形成される。尚、ドレンの流路は必要な中和性能等に応じて適宜設定され、設定された流路に応じた形状の仕切壁をその流路に応じた位置に配設することができる。
【００２５】
図２，図４，図５に示すように、第１分割体２１は、例えばポリプロピレン等の熱可塑性樹脂材料の射出成形によりプレート状に形成されている。この第１分割体２１は、複数の仕切壁２０ａ〜２０ｃに対応する部位に、後述する第２分割体２２の仕切壁部分２２ａ〜２２ｃに夫々接合することによって仕切壁２０ａ〜２０ｃを形成する突出状の仕切壁部分２１ａ〜２１ｃを有する。また、この第１分割体２１は、その外縁部に第２分割体２２と接合するための外縁接合部２１ｄを有する。第１分割体２１の仕切壁部分２１ａには、仕切壁部分２１ａの接合部の接合面中央を接合面に略垂直に貫通し且つ仕切壁部分２１ａに沿って延びる開口部２１ｅが形成されている。仕切壁部分２１ｂ，２１ｃにも同様の開口部２１ｆ，２１ｇが形成されている。
【００２６】
第１分割体２１の外縁接合部２１ｄの接合面と仕切壁部分２１ａ〜２１ｃの開口部２１ｅ〜２１ｇの周囲部分の接合面は夫々同一平面内に形成されている。これにより第１分割体２１と第２分割体２２の接合時に、平坦な熱板による加熱や接着剤の塗布を容易に行うことができる。尚、メンテナンス孔１６の位置に第１分割体２１を貫通する貫通孔１６ａが形成され、図示を省略するが貫通孔１６ａの周囲部分の接合面も仕切壁部分２１ａ〜２１ｃ及び外縁接合部２１ｄの接合面と同一平面内に形成されている。
【００２７】
図２，図６，図７に示すように、第２分割体２２は、第１分割体２１と同じ熱可塑性樹脂材料の射出成形によって、第１分割体２１により閉塞される開放部を有する容器状に形成されている。ドレンの導入口１１、排出口１２、中和剤投入口１３、１対の電極挿通孔１４、水抜き口１５は、第２分割体２２に一体的に形成されている。
【００２８】
第２分割体２２は、仕切壁２０ａ〜２０ｃに対応する部位に、第１分割体２１の仕切壁部分２１ａ〜２１ｃとの接合によって仕切壁２０ａ〜２０ｃを形成する仕切壁部分２２ａ〜２２ｃを有する。また、第２分割体２２は、容器の縁に相当する開放部の周縁部に第１分割体２１の外縁接合部２１ｄと接合される外縁接合部２２ｄを有する。
【００２９】
第２分割体２２の仕切壁部分２２ａ〜２２ｃは、開放部に向かって夫々膨出状に形成されてＵ字状の断面を有する。第１分割体２１の開口部２１ｅ〜２１ｇと同様に、仕切壁部分２２ａ〜２２ｃの第１分割体２１側の端部に仕切壁部分２２ａ〜２２ｃに沿って延びる貫通状の開口部が形成されていてもよい。尚、第１分割体２１の仕切壁部分２１ａ〜２１ｃと第２分割体２２の仕切壁部分２２ａ〜２２ｃのうち、接合されて接合部を構成する少なくとも一方の仕切壁部分に貫通状の開口部が形成されていればよい。
【００３０】
第２分割体２２の外縁接合部２２ｄの接合面と仕切壁部分２２ａ〜２２ｃの第１分割体２１側の端部の接合面は、第１分割体２１と同様に同一平面内に形成されている。尚、メンテナンス孔１６の位置にはメンテナンス孔壁部１６ｂが形成され、第１分割体２１の貫通孔１６ａの周囲部分に接合されるこのメンテナンス孔壁部１６ｂの接合面も仕切壁部分２２ａ〜２２ｃ及び外縁接合部２２ｄの接合面と同一平面内に形成されている。
【００３１】
次に第１分割体２１と第２分割体２２の接合について説明する。
図示を省略するが、第１分割体２１の仕切壁部分２１ａ〜２１ｃ等の接合面と第２分割体２２の仕切壁部分２２ａ〜２２ｃ等の接合面を夫々平坦な熱板を介して対向させ、この熱板に接合面を夫々当接させて加熱することにより各接合面の近傍を溶融状態にする。そして第１分割体２１と第２分割体２２を熱板から離隔させて熱板を取り除き、第１分割体２１と第２分割体２２の溶融した接合面を圧接して接合（溶着接合）する。第１分割体２１と第２分割体２２の一方又は両方の接合面に接着剤を塗布して、第１分割体２１と第２分割体２２の各接合部を互いに当接させて接合（接着接合）することもできる。溶着接合は、上記の熱板溶着以外にも、振動溶着やレーザー溶着等の公知の溶着手法で行うこともできる。
【００３２】
このとき、第１分割体２１の開口部２１ｅ〜２１ｇの周囲部分が第２分割体２２の仕切壁部分２２ａ〜２２ｃの接合面に夫々接合されるので、これらの接合部は開口部２１ｅ〜２１ｇによって中和槽５の外部に夫々露出する。また、外縁接合部２１ｄと外縁接合部２２ｄの接合部等他の接合部も中和槽５の外部に露出する。それ故、接合部における接合不良のためリークパスが発生している場合に、そのリークパスは中和槽５の内部と外部を連通することになる。従って、接合不良によるリークパスは、空圧検査や水没検査等によって外部リークとして容易に検出される。
【００３３】
次に、本発明の中和槽５の作用、効果について説明する。
中和槽５は、酸性のドレンが十分に中和されるように中和槽本体２０の内部で複数の仕切壁２０ａ〜２０ｃによってドレンの流路が区画される。中和槽本体２０は、第１，第２分割体２１，２２を接合して半密閉状に形成される。仕切壁２０ａ〜２０ｃは、第１分割体２１と第２分割体２２の接合時に夫々の仕切壁部分２１ａ〜２１ｃと仕切壁部分２２ａ〜２２ｃが接合されて形成される。そして、仕切壁２０ａ〜２０ｃの接合部を構成する少なくとも一方の仕切壁部分として仕切壁部分２１ａ〜２１ｃに、その仕切壁部分２１ａ〜２１ｃに沿って延びる貫通状の開口部２１ｅ〜２１ｇが形成されているので、仕切壁２０ａ〜２０ｃの接合部が開口部２１ｅ〜２１ｇを介して中和槽５の外部に露出している。
【００３４】
従って、仕切壁２０ａ〜２０ｃの接合部に接合不良によるリークがあれば、空圧検査等によって外部リークとして容易に検出することができる。また、開口部２１ｅ〜２１ｇの周囲部分が正常に接合されていれば外部リークは発生しない。そして外部リークがある場合には、開口部２１ｅ〜２１ｇからそのリーク箇所を補修してリークを止めることができるので、中和槽５の不良率を低減することができる。その上、接合は溶着又は接着で行うことができるので、シール部材等を使用せずに水密性が高い中和槽５を形成することができる。
【００３５】
第２分割体２２の仕切壁部分２２ａ〜２２ｃのように、仕切壁部分がＵ字状の断面を有する中空状に形成された例を説明したが、中身が詰まった仕切壁部分を採用してもよい。また、分割体とは別体に形成した仕切壁部分の接合部を各分割体に設けた開口部の周囲部分に接合して仕切壁を形成してもよい。さらに、第１分割体２１も第２分割体２２と同様に開放部を有する容器状に形成されてもよい。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上記実施例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。
【符号の説明】
【００３６】
１      ：温水装置
２      ：燃焼部
３      ：一次熱交換器
４      ：二次熱交換器
５      ：中和槽
１１    ：導入口
１２    ：排出口
２０    ：中和槽本体
２０ａ〜２０ｃ  ：仕切壁
２１    ：第１分割体
２１ａ〜２１ｃ  ：仕切壁部分
２１ｄ  ：外縁接合部
２１ｅ〜２１ｇ  ：開口部
２２    ：第２分割体
２２ａ〜２２ｃ  ：仕切壁部分
２２ｄ  ：外縁接合部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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