(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーナの燃焼排気の潜熱を回収する潜熱回収型熱交換器で発生するドレンを中和するドレン中和器であって、中和剤を内部に充填する容器を備え、容器には、容器の内部空間をドレン導入側の上流室と、上流室に容器下部の連通部を介して連通する下流室とに区画する仕切壁が設けられると共に、連通部より上方位置で下流室に連通する排出室が設けられ、排出室の底面にドレンを排出する排出口が開設されるものにおいて、
排出口から上方に突出する障害部材を備え、障害部材は、周面にドレンの通過は許容するが所定の大きさ以上の中和剤の通過を阻止する開口を有することを特徴とするドレン中和器。
【請求項２】
前記障害部材はコイルばねで構成され、前記開口はコイルばねの線間隙間で構成されることを特徴とする請求項１記載のドレン中和器。
【請求項３】
前記コイルばねの自由状態でのコイル外径は前記排出口の内径よりも大きく、コイルばねを巻き締めして縮径した状態で排出口に挿入自在とすることを特徴とする請求項２記載のドレン中和器。
【請求項４】
前記コイルばねの上端に、コイル直径方向への折り曲げ部が形成されることを特徴とする請求項３記載のドレン中和器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バーナの燃焼排気の潜熱を回収する潜熱回収型熱交換器で発生するドレンを中和するドレン中和器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のドレン中和器として、中和剤を内部に充填する容器を備え、容器には、容器の内部空間をドレン導入側の上流室と、上流室に容器下部の連通部を介して連通する下流室とに区画する仕切壁が設けられると共に、連通部より上方位置で下流室に連通する排出室が設けられ、排出室の底面にドレンを排出する排出口が開設されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このもので、下流室と排出室との連通箇所は幅狭のスリットで構成されており、ドレンは通過するが、下流室内の中和剤は通過しないようにしている。ここで、中和剤は、一般的に、石灰岩を粉砕して形成されており、中和剤の一粒の形状、大きさは一様ではない。そのため、扁平で比較的大きな中和剤がスリットを通り抜けて排出室の底面上に落下し、この中和剤が排出口からこれに接続される排水路に侵入してしまうことがある。そして、排水路に所定の大きさ以上の中和剤が侵入すると、排水路の詰まりを生じてドレンが流れにくくなってしまう。特に、寒冷地では、排水路の中和剤詰まり部分がこの部分でのドレンの凍結により閉塞され、ドレンが排水不能になってしまうことがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１８０４６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、以上の点に鑑み、排出口への中和剤の侵入によるドレンの排水不良を防止できるようにしたドレン中和器を提供することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、バーナの燃焼排気の潜熱を回収する潜熱回収型熱交換器で発生するドレンを中和するドレン中和器であって、中和剤を内部に充填する容器を備え、容器には、容器の内部空間をドレン導入側の上流室と、上流室に容器下部の連通部を介して連通する下流室とに区画する仕切壁が設けられると共に、連通部より上方位置で下流室に連通する排出室が設けられ、排出室の底面にドレンを排出する排出口が開設されるものにおいて、排出口から上方に突出する障害部材を備え、障害部材は、周面にドレンの通過は許容するが所定の大きさ以上の中和剤の通過を阻止する開口を有することを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、下流室内の中和剤が排出室の底面上に落下しても、所定の大きさ以上の中和剤は障害部材の周面の開口を通過せず、排出口への侵入が防止される。従って、排出口に接続する排水路に詰まる可能性のある大きさの中和剤が通過できなくなるように開口を形成すれば、排水路での中和剤の詰まりを生ずることがなく、ドレンの排水不良を効果的に防止できる。
【０００８】
尚、本発明において、障害部材はコイルばねで構成され、開口はコイルばねの線間隙間で構成されることが望ましい。ここで、障害部材は、筒状に丸めた板材で構成することも可能である。然し、これでは、障害部材の熱容量が大きくなる。そのため、寒冷地でバーナの燃焼停止中に障害部材が一旦冷却されると、バーナの燃焼で潜熱回収型熱交換器から比較的温度の高いドレンが流入しても、障害部材の温度がなかなか上昇せず、ドレンが障害部材で凍結して、ドレンの排水不良を生ずる恐れがある。これに対し、細線を巻回したコイルばねで障害部材を構成すれば、熱容量は板材で構成した障害部材に比し遥かに小さくなり、上記の不具合を生じない。
【０００９】
また、障害部材となるコイルばねの自由状態でのコイル外径は排出口の内径よりも大きく、コイルばねを巻き締めして縮径した状態で排出口に挿入自在とすることが望ましい。これによれば、排出口にコイルばねを縮径状態で挿入した後、コイルばねの巻き締めを解除することにより、コイルばねが弾性復元力により拡径して排出口の内周面に圧接する。そのため、排出口にコイルばねを簡単且つ確実に固定できる。
【００１０】
この場合、コイルばねの上端に、コイル直径方向への折り曲げ部を形成すれば、この折り曲げ部を利用してコイルばねの巻き締めを行うことができ、更に、コイルばねの上端からの中和剤の侵入を折り曲げ部によって阻止でき、有利である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ドレン中和器を具備する熱源機の一例を示す概略図。
【図２】本発明の実施形態のドレン中和器の断面図。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断した拡大切断平面図。
【図４】障害部材の変形例を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１を参照して、１は熱源機を示している。熱源機１は缶体２を備えており、この缶体２内の下部にはバーナ３が設置されている。缶体２の下面には、バーナ３の燃焼用空気を供給する燃焼ファン４が接続されている。また、缶体２内の上下方向中間部には、バーナ３の燃焼排気の顕熱を回収する主熱交換器５が設置されている。更に、主熱交換器５を通過した燃焼排気が流れる缶体２内の上部には、燃焼排気の潜熱を回収する潜熱回収型の副熱交換器６が設置されている。そして、副熱交換器６の上流側の給水管６ａからの水を副熱交換器６で加熱した後、主熱交換器５で更に加熱して、主熱交換器５の下流側に接続された出湯管５ａに所定の設定温度の湯が出湯されるようにしている。
【００１３】
副熱交換器６の下側には、副熱交換器５での燃焼排気中の水蒸気の凝縮で発生するドレンを受け止めるドレン受け７が設けられている。ドレンは、燃焼排気中の窒素酸化物の溶け込みで強酸性になる。そこで、ドレンをドレン受け７に接続されるドレン管７ａを介してドレン中和器８に導入し、この中和器８でドレンを中和した後、排水路９を介して外部に排水するようにしている。
【００１４】
本発明の実施形態のドレン中和器８は、図２に示す容器８０を備えている。容器８０には、容器上面から垂設される仕切壁８１が設けられており、仕切壁８１の下端と容器底面との間には隙間が確保されている。そして、容器８０の内部空間を、仕切壁８１により上流室８２と下流室８３とに区画し、下流室８３が仕切壁８１の下端と容器底面との間の隙間で構成される容器下部の連通部８３ａを介して上流室８２に連通するようにしている。
【００１５】
容器上面には、上流室８２に連通する導入口８２ａが設けられており、この導入口８２ａにドレン管７ａを接続している。そして、ドレン受け７からのドレンがドレン管７ａと導入口８２ａとを介して上流室８２に導入され、上流室８２から連通部８３ａを介して下流室８３にドレンが流入するようにしている。
【００１６】
容器上面には、更に、上流室８２に臨む第１投入口８４１と、下流室８３に臨む第２投入口８４２とが設けられている。そして、石灰岩を粉砕して形成した炭酸カルシウムを主成分とする粒状の中和剤８５を第１と第２の各投入口８４１，８４２から投入して、上流室８２と下流室８３とに中和剤８５を充填するようにしている。尚、各投入口８４１，８４２には、着脱自在なキャップ８４ａが装着されている。
【００１７】
また、容器８０の下流室８３側の側壁部の下部は内方に凹入しており、この凹入部の上部に、連通部８３ａよりも上方位置で下流室８３に連通する排出室８６が設けられている。排出室８６の底面には、下方にのびる筒状の排出口８６ａが開設されており、この排出口８６ａに排水路９を接続している。そして、下流室８３を経由したドレンが排出室８６に流入して、排出口８６ａから排水路９に排出されるようにしている。尚、排水路９には、ヒータ９ａが巻き付けられ、その外側に保温材９ｂが装着されている。
【００１８】
下流室８３と排出室８６との間には、連通部８３ａよりも上方に位置するオーバーハングした壁部８６ｂが存在している。この壁部８６ｂには、図３に示す如く、幅狭のスリット８６ｃが開設されており、このスリット８６ｃを介して排出室８６が下流室８３に連通する。
【００１９】
ここで、容器８０内のドレン液面は、スリット８６ｃの下端に一致する図２にＬで示すレベルになる。そして、スリット８６ｃの下端は、上流室８２と下流室８３との間の連通部８３ａよりも上方に位置するため、連通部８３ａはドレンの液面下に沈む。従って、上流室８３が水封され、ドレン管７ａに流入した燃焼排気が排水路９に流れることを防止できる。
【００２０】
また、容器上面には、ドレンの排水不良で容器８０内のドレン液面が所定の上限レベルに上昇したときにこれを検出する一対の電極から成る水位センサ８７が設けられている。そして、ドレン液面が上限レベルに上昇したとき、水位センサ８７からの信号でバーナ３の燃焼をエラー停止するようにしている。
【００２１】
ところで、中和剤８５は上述した如く石灰岩を粉砕して形成されるもので、中和剤８５の一粒の形状、大きさは一様ではない。そのため、扁平で比較的大きな中和剤８５がスリット８６ｃを通り抜けて排出室８６の底面上に落下し、この中和剤８５が排出口８６ａから排水路９に侵入してしまうことがある。そして、排水路９に所定の大きさ以上の中和剤が侵入すると、排水路９の詰まりを生じてドレンが流れにくくなってしまう。特に、気温が−２０℃以下となる寒冷地では、排水路９に上記の如くヒータ９ａを装着しても、排水路９の中和剤詰まり部分でドレンが凍結して排水路９が閉塞され、ドレンが排水不能になってしまうことがある。
【００２２】
そこで、排出口８６ａから上方に突出し、周面に、ドレンの通過は許容するが排水路９に詰まる可能性のある所定の大きさ以上の中和剤８５の通過を阻止する開口を有する障害部材を設けている。本実施形態では、障害部材を、細線（例えば、直径０．５ｍｍの線）を巻回したコイルばね８８で構成し、コイルばね８８の線間隙間８８ａで周面の開口を構成している。
【００２３】
これによれば、下流室８３内の中和剤８５が排出室８６の底面上に落下しても、排水路９に詰まる可能性のある大きさの中和剤８５はコイルばね８８の線間隙間８８ａを通過せず、排出口８６ａへの侵入が防止される。従って、排水路９での中和剤８５の詰まりを生ずることがなく、寒冷地における排水路９の中和剤詰まりに起因する凍結で排水不良を生ずることを有効に防止できる。
【００２４】
尚、コイルばね８８は、自由状態でのコイル外径が排出口８６ａの内径よりも大きくなるように形成されている。例えば、排出口８６ａの内径が１０ｍｍである場合、コイル外径を１０．４ｍｍとする。また、コイルばね８８の上端には、図３に示す如く、コイル直径方向への折り曲げ部８８ｂが形成されている。
【００２５】
コイルばね８８を排出口８６ａに装着する際は、先ず、先端に直径方向の溝を形成した丸棒状の工具（図示せず）をコイルばね８８の内周に下方から挿入して、工具の先端の溝にコイルばね８８の上端の折り曲げ部８８ｂを係合させる。次に、コイルばね８８の下端部を手で押さえた状態で工具を回転させ、折り曲げ部８８ｂを介してコイルばね８８を巻き締めて縮径させる。この状態でコイルばね８８を工具と共に排出口８６ａに下方から挿入する。その後、工具を抜き取って、コイルばね８８の巻き締めを解除するが、このときコイルばね８８は弾性復元力により拡径して排出口８６ａの内周面に圧接する。このようにして、排出口８６ａにコイルばね８８を簡単且つ確実に固定できる。また、折り曲げ部８８ｂは、コイルばね８８の巻き締めに利用されるだけでなく、コイルばね８８の上端からの中和剤８５の侵入を防止する部位としても有効に機能する。
【００２６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、障害部材を、図４に示す如く、筒状に丸めた断面Ｃ形の板材８９で構成することも可能である。この場合、板材８９の自由状態での外径を排出口８６ａの内径よりも大きくし、板材８９をその周方向に対向する両端間の隙間が狭められるように縮径した状態で排出口８６ａに挿入自在とする。また、板材８９に周方向の間隔を存して複数のスリット８９ａを形成し、これらスリット８９ａで周面の開口を構成する。
【００２７】
但し、板材８９で構成される障害部材は熱容量が大きくなる。そのため、寒冷地でバーナ３の燃焼停止中に障害部材８９が一旦冷却されると、バーナ３の燃焼で副熱交換器６から比較的温度の高いドレンが流入しても、障害部材８９の温度がなかなか上昇せず、ドレンが障害部材８９で凍結して、ドレンの排水不良を生ずる恐れがある。これに対し、上記実施形態の如く、細線を巻回したコイルばね８８で障害部材を構成すれば、熱容量は板材で構成した障害部材８９に比し遥かに小さくなる。そのため、コイルばねで構成される障害部材８８でのドレンの凍結は生じず、有利である。
【符号の説明】
【００２８】
３…バーナ、６…副熱交換器（潜熱回収型熱交換器）、８…ドレン中和器、８０…容器、８１…仕切壁、８２…上流室、８３…下流室、８３ａ…連通部、８５…中和剤、８６…排出室、８６ａ…排出口、８８…コイルばね（障害部材）、８８ａ…線間隙間（周面の開口）、８８ｂ…折り曲げ部、８９…丸めた板材（障害部材）、８９ａ…スリット（周面の開口）。
【図１】
0005411208.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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