(57)【要約】【課題】中和装置の内部に貯留されたドレンの水面での気泡の発生を防止可能であり、正確なドレンの液位を検知可能な中和装置、並びにこのような中和装置を備えた燃焼装置を提供する。【解決手段】上側に位置する筒状の基端側部分３２と下側に位置する先端側部分３３から形成される滴下防止手段３０を設け、ドレン導入口から貯留部２０に貯留された液体の水面にドレンが直接滴下してしまうことを防止する。さらに、滴下防止手段３０に外部開放部３６を設けることにより、側方の一部を外部に対して開放された状態とする。そして、外部開放部３６を貯留部に溜まった空気の空気抜き孔として作用させることで、貯留部全体の液位を均一的に上昇させる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーナと、当該バーナの燃焼動作により生成した燃焼ガスの潜熱を回収する熱交換器を有する燃焼装置に備えられ、前記熱交換器で発生するドレンを中和して外部へ排出するための中和装置であって、
内部にドレンを貯留するための貯留部が形成されており、前記貯留部には所定量の液体が貯留された状態で使用されるものであり、
上部側には前記貯留部にドレンを導入するためのドレン導入口が設けられており、前記ドレン導入口から前記貯留部に貯留された液体の液面にドレンが直接滴下してしまうことを防止する滴下防止手段を備え、
前記滴下防止手段は、上側に位置する筒状の基端側部分と下側に位置する先端側部分とが一体に形成され、側方の一部を外部に対して開放された状態とする外部開放部を有するものであり、
前記基端側部分の内周面と前記先端側部分の一部とが前記基端側部分と前記先端側部分に亘って延びる連続面を形成し、前記連続面は下端部分が前記貯留部に貯留された液体の液面に接触した状態で使用されるものであって、前記連続面を伝ってドレンが前記貯留部に流れ落ちることを特徴とする中和装置。
【請求項２】
前記外部開放部は、前記基端側部分に形成されるものであり、前記基端側部分の内外を連通する通気孔であって、
前記貯留部に貯留された液体の水面より上方に前記通気孔が位置した状態で使用されることを特徴とする請求項１に記載の中和装置。
【請求項３】
ドレンは前記先端側部分の側方の一部を伝って流れるものであり、前記外部開放部は、前記先端側部分のドレンが流れる部分を避けて設けられ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。
【請求項４】
前記外部開放部は、前記先端側部分に形成されるものであり、上下方向に沿って延びるスリット溝及び／又は上下方向に離れた位置にそれぞれ形成される複数の貫通孔であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の中和装置。
【請求項５】
前記先端側部分は略筒状であり、先端側に向かうにつれて狭径となっていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の中和装置。
【請求項６】
前記ドレン導入口から前記滴下防止手段を介してドレンを流入する前記貯留部には、中和剤を充填しないことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の中和装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の中和装置を備えたことを特徴とする燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潜熱回収型の燃焼装置で燃焼ガスの潜熱を回収する際に発生するドレンを中和する中和装置に関するものである。また、そのような中和装置を取り付けた燃焼装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、バーナで燃焼動作を実施した際に発生する熱の熱交換効率を向上するべく、燃焼ガスの顕熱だけでなく潜熱まで回収する潜熱回収型の燃焼装置が市場に普及している。この潜熱回収型の燃焼装置は、燃焼ガスの主に顕熱を回収する一次熱交換器に加え、潜熱を回収する二次熱交換器が具備されており、高い熱交換効率を有している。
【０００３】
このような燃焼装置では、バーナで燃焼動作を実施することで発生する燃焼ガスを二次熱交換器に導入して潜熱を回収するので、二次熱交換器に導入された燃焼ガス中の水蒸気が低温となって液化し、ドレンが発生してしまう。このとき、燃焼ガスには窒素酸化物（ＮＯｘ）や硫黄酸化物（ＳＯｘ）が含まれており、発生したドレンは強い酸性を呈することとなる。つまり、このような潜熱回収型の燃焼装置では、構造上、強い酸性を呈するドレンが発生してしまう。
【０００４】
この酸性のドレンは、処理を行うことなくそのまま外部に排水すると環境等に対して悪影響を及ぼす懸念がある。そのため、潜熱回収型の燃焼装置には、ドレンを外部に導くドレン排出系統を設け、そのドレン排出系統の中途に酸性のドレンを中和するための中和装置が備えられたものがある。この種の燃焼装置では、二次熱交換器で発生したドレンを中和装置で中和してから外部に排水しているため、環境等に対して悪影響を及ぼすことがない。
【０００５】
このような中和装置として、例えば、特許文献１に開示された中和装置がある。特許文献１に開示された中和装置では、ドレン導入管を中和装置の底部近傍まで延設することにより、ドレン導入口を中和装置の底付近に設けている。このことにより、ドレン導入管が配された空間に貯留されているドレンがドレン導入口を水封するための排水トラップとして作用するとき、より強い圧力によってドレン導入口を水封することができるようになっている。
【０００６】
具体的に説明すると、特許文献１に開示された中和装置では、ドレン導入管から中和装置内への燃焼ガスの流入を防止するため、貯留されたドレンによってドレン導入管のドレン導入口を水封して排水トラップを形成する構造としている。そして、特許文献１に開示された中和装置では、ドレン導入管を中和装置の底付近まで延設することで、より多くのドレンがドレン導入口の上側に位置するようにしている。このことにより、特許文献１に開示された中和装置では、排水トラップを形成したとき、より多くのドレンの水圧を排水トラップの圧力として作用させることが可能となっている。つまり、特許文献１に開示された中和装置の構造によると、耐圧性の高い排水トラップを形成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−２７２６５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、中和装置にはドレン導入管からドレンが流入する際、ドレンと共に煤や埃が流入することがある。すなわち、バーナで燃焼を行うことにより生じる煤、バーナに燃焼用の空気を供給するときに空気と共に吸い込んでしまった埃等が、燃焼装置を稼働させることによりドレン排出系統にドレンと共に流入してしまうことがある。
【０００９】
また、バーナで灯油を燃焼させる燃焼装置においては、未燃焼の灯油がドレン排出系統に流入してしまうことがある。詳説すると、バーナで灯油を燃焼させる燃焼装置では、灯油を噴霧化又は気化して燃焼動作を実施する。このとき、噴射した灯油のうち何らかの理由で燃焼されなかった灯油が燃焼ガスに混入してしまい、二次熱交換器側へと排出されてしまうことがある。すると、この燃焼されなかった灯油が二次熱交換器側からドレン排出系統へと流れ込んでしまうことがある。
【００１０】
そして、中和装置の内部に煤や埃、未燃焼の灯油が流入し、中和装置の内部に貯留したドレンに混入されてしまった状態において、ドレンの液面や液中に気泡が発生してしまうと、この気泡が消滅せずに堆積してしまうという問題がある。
具体的に説明すると、煤や埃、未燃焼の灯油等がドレンに混入してしまっている場合、ドレンの粘度が高くなる。ここで、気泡は、ドレンが内側に空気を含んで丸くなることで形成されるものであるが、ドレンの粘度が高くなると、液中に空気が入り込んでしまったときに空気が液面上へと抜けにくくなり、気泡が発生し易くなる。また、ドレンの粘度が高くなると、気泡が形成されたときに空気を包むドレンの膜の強度が高くなる。すると、発生した気泡が消滅し難くなる。つまり、気泡が発生し易くなり、発生した気泡が消滅し難くなるため、中和装置の内部の気泡が堆積していくこととなる。
【００１１】
このようにドレンの水面上に気泡が堆積していくと、中和装置の液位検知手段が正確なドレンの液位を検知できなくなるといった不具合が生じてしまう。すなわち、ドレンの水面上に気泡が堆積した状態では、当然のことながら、ドレンの水面よりも高い位置に気泡が位置することとなる。そして、中和装置に取り付けられた液位検知手段がこの気泡の位置をドレンの水面の高さとして検知してしまうと、実際のドレンの水面が低い位置であるにもかかわらず、ドレンの水面が所定の高さに至ったものと誤検知してしまうこととなる。
【００１２】
そこで本発明は、中和装置の内部に貯留されたドレンの水面での気泡の発生を防止可能であると共に正確なドレンの液位を検知可能な中和装置、並びにこのような中和装置を備えた燃焼装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、バーナと、当該バーナの燃焼動作により生成した燃焼ガスの潜熱を回収する熱交換器を有する燃焼装置に備えられ、前記熱交換器で発生するドレンを中和して外部へ排出するための中和装置であって、内部にドレンを貯留するための貯留部が形成されており、前記貯留部には所定量の液体が貯留された状態で使用されるものであり、上部側には前記貯留部にドレンを導入するためのドレン導入口が設けられており、前記ドレン導入口から前記貯留部に貯留された液体の液面にドレンが直接滴下してしまうことを防止する滴下防止手段を備え、前記滴下防止手段は、上側に位置する筒状の基端側部分と下側に位置する先端側部分とが一体に形成され、側方の一部を外部に対して開放された状態とする外部開放部を有するものであり、前記基端側部分の内周面と前記先端側部分の一部とが前記基端側部分と前記先端側部分に亘って延びる連続面を形成し、前記連続面は下端部分が前記貯留部に貯留された液体の液面に接触した状態で使用されるものであって、前記連続面を伝ってドレンが前記貯留部に流れ落ちることを特徴とする中和装置である。
【００１４】
本発明の中和装置は、筒状の基端側部分の内周面と先端側部分の一部とが連続する面を形成する滴下防止手段を備えており、滴下防止手段の連続面を伝ってドレンが貯留部に流れ落ちる構成となっている。そのため、中和装置内に貯留された液体の水面に高位置からドレンが直接滴下してしまうことがなく、ドレンの水滴が液体の水面に落下することに起因する気泡の発生を防止することができる。
【００１５】
また、本発明の中和装置は、滴下防止手段に外部開放部を有しており、側方の一部が外部に対して開放された状態となっている。このため、貯留部の液位が高くなっている状態においても、貯留部に貯留されたドレンの水面の上側に溜まった空気と、新たに貯留部へ流入するドレンとを貯留部内で置換することができる。つまり、貯留部内に新たにドレンが流入するとき、外部開放部が貯留部に溜まった空気の空気抜き孔として作用する。このことにより、ドレンの流入に伴って貯留部全体の液位を均一的に上昇させることが可能となる。
【００１６】
具体的に説明すると、従来技術のようにドレン導入管の長さを単に長くし、ドレン導入管の下端を貯留部に貯留された液体の液面に接触させた場合、ドレン導入管の下端が貯留部に貯留されたドレンによって水封され、密閉された貯留部の上側に空気が溜まった状態となる。このように、密閉された貯留部の上側に空気が溜まった状態では、溜まった空気を排出しない限り新たなドレンを流入させることができない。すなわち、この状態でさらにドレンを流入させようとすると、ドレンを流入させるための配管内にドレンが溜まっていくといった具合に、貯留部の所定の部分に偏ってドレンが貯留されてしまうおそれがある。
これに対し、本発明の中和装置では、滴下防止手段に設けた外部開放部を貯留部に溜まった空気の空気抜き孔として作用させることができる。このことにより、ドレンの流入に伴って貯留部全体の液位を均一的に上昇させることが可能となる。
このように、ドレンの流入に伴って貯留部全体の液位を均一的に上昇させることが可能な構成によると、貯留部のいずれの部分で液位を検知しても液位の変化を正しく検知できるので、貯留部の液位の正確な検知が可能となる。すなわち、貯留部のいずれの部分に液位検知手段を配した場合であっても、液位の変化を正確に検知することができる。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、前記外部開放部は、前記基端側部分に形成されるものであり、前記基端側部分の内外を連通する通気孔であって、前記貯留部に貯留された液体の水面より上方に前記通気孔が位置した状態で使用されることを特徴とする請求項１に記載の中和装置である。
【００１８】
かかる構成によると、先端側部分に比べて高位置となる基端側部分に通気孔が形成されており、この通気孔を貯留部に溜まった空気の空気抜き孔として作用させることができる。そのため、貯留部全体の液位が比較的上昇した状態においても、貯留部全体の液位を均一的に上昇させることができる。
【００１９】
請求項３に記載の発明は、ドレンは前記先端側部分の側方の一部を伝って流れるものであり、前記外部開放部は、前記先端側部分の側方のうち、ドレンが流れる部分とは異なる部分に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の中和装置である。
【００２０】
かかる構成では、ドレンが流れない部分に外部開放部が形成されるので、内部にドレンを流入させるときのドレンの流れを外部開放部が阻害せず、ドレンの流入を円滑に行うことができる。
【００２１】
請求項４に記載の発明は、前記外部開放部は、前記先端側部分に形成されるものであり、上下方向に沿って延びるスリット溝及び／又は上下方向に離れた位置にそれぞれ形成される複数の貫通孔であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の中和装置である。
【００２２】
かかる構成によると、貯留部に溜まった空気の空気抜き孔として作用するスリット溝（又は複数の貫通孔）が先端側部分にも形成されている。そのため、貯留部全体の液位をより確実に均一的に上昇させることができる。
【００２３】
請求項５に記載の発明は、前記先端側部分は略筒状であり、先端側に向かうにつれて狭径となっていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の中和装置である。
【００２４】
かかる構成では、貯留されたドレンの水面と接触する滴下防止手段の先端側部分が略筒状となっており、狭径となっている。このようにすると、ドレンと共に煤や埃が貯留部に流れ込んだとき、煤や埃が貯留部内に広く拡散されてしまうことを防止できる。
具体的に説明すると、かかる構成では、貯留部に貯留されたドレンの水面のうち、貯留部に流れ込んできたドレンが接触する部分の周りを滴下防止手段の先端側部分で囲繞した状態とすることができる。すなわち、貯留部に流れ込んできたドレンが接触する部分を狭径の先端側部分で略環状に取り囲むことができる。このため、ドレンと共に流れ込んだ煤や埃が貯留されたドレンの水面に到達した後に外側に向かって放射状に拡散しようとしたとき、滴下防止手段の先端側部分が煤や埃等の拡散を防止するための壁面として作用する。このため、煤や埃等が貯留部の広範囲に広がり難い構造とすることが可能となり、煤や埃等が混ざり込んだドレンによって形成される気泡が貯留部の広範囲に亘って発生してしまうことを抑制できる。
【００２５】
また、このように滴下防止手段の先端側部分が略筒状となっており、先端側に向かうにつれて狭径となる構成によると、より確実にドレンを連続面に伝わせて流すことが可能となる。
ここで、仮に滴下防止手段が鉛直方向に沿って延びる円筒状であった場合について考える。このとき、設置作業者の取り付け作業の失敗等により、中和装置がわずかに傾いた状態で取り付けられてしまうと、滴下防止手段もまた傾いた状態となってしまう。このとき、ドレンが流れる連続面が上側に位置してしまうと、連続面からドレンが滴り落ちてしまう可能性がある。すなわち、ドレンが流れる連続面が下方側へ向かうにつれて径方向外側へ向かって延びた状態となってしまうと、ドレンを連続面に伝わせて流すことが困難となる可能性がある。
これに対し、滴下防止手段が下方へ向かって徐々に狭径となっている場合、ドレンを流すための連続面は、高さが低くなるにつれて径方向外側から径方向内側へと延びる傾斜面となる。そのため、中和装置が僅かに傾いた状態で取り付けられたとしても、ドレンを流すための連続面が鉛直方向に沿って延びた状態となるのみであり、ドレンが流れる連続面が下方側へ向かうにつれて径方向外側へ向かって延びた状態となることはない。このため、連続面からドレンが滴り落ちることがなく、確実にドレンを連続面に伝わせて流すことが可能となっている。
【００２６】
請求項６に記載の発明は、前記ドレン導入口から前記滴下防止手段を介してドレンを流入する前記貯留部には、中和剤を充填しないことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の中和装置である。
【００２７】
かかる構成によると、滴下防止手段を介してドレンを流入する貯留部に中和剤が設けられていないので、この貯留部から下流側に位置する部分へドレンを排出するための排出口となる部分に中和剤が詰まってしまうことがない。したがって、滴下防止手段を介してドレンを流入する貯留部において、ドレンが円滑に排出されず、貯留部の液位が必要以上に上昇してしまうといった問題の発生を抑制できる。
【００２８】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載の中和装置を備えたことを特徴とする燃焼装置である。
【００２９】
本発明の燃焼装置は、請求項１乃至６のいずれかに記載の中和装置を備えており、ドレンを貯留部へ流入させる際にドレンの水滴が水面に高位置から落下することがない。そのため、ドレンの水滴の落下に起因する気泡の発生を防止することができる。
そして、ドレンを貯留部へ流入させる際、ドレンの流入に伴って貯留部全体の液位を均一的に上昇させることが可能となっている。このため、貯留部のいずれの部分の液位を検知しても液位の変化を正確に検知することができるので、液位検知手段で貯留部の液位を検知する際に正確な液位を検知することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の中和装置は、滴下防止手段に沿ってドレンが貯留部に流れ落ちる構成となっており、中和装置内に貯留された液体の水面に高位置からドレンが直接滴下してしまうことがない。そのため、ドレンの水滴が液体の水面に落下することに起因する気泡の発生を防止することができる。
また本発明の中和装置は、滴下防止手段に形成された外部開放部が貯留部に溜まった空気の空気抜き孔として作用するので、ドレンの流入に伴って貯留部全体の液位を均一的に上昇させることができる。このことにより、貯留部のいずれの部分で液位を検知しても液位の変化を正しく検知できるので、貯留部の液位の正確な検知が可能となる。
本発明の燃焼装置もまた、中和装置の内部の液位を正確に検知できるので、ドレン排出のための各種動作をより高い精度で実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態にかかる燃焼装置を示す構成図である。
【図２】図１の中和装置を示す一部破断斜視図である。
【図３】図２のドレン導入管及びドレン誘導部を示す斜視図である。
【図４】図２の中和装置の運用時の状態を示す説明図である。
【図５】図２の中和装置にドレンが導入される様子を示す説明図である。
【図６】本発明とは異なるドレン誘導部を採用した中和装置にドレンが導入される様子を一部を拡大して示す説明図であり、（ａ），（ｂ）の順にドレンが導入される。
【図７】図１の中和装置にドレンが導入される様子を示す説明図であり、（ａ），（ｂ）の順にドレンが導入される。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施形態にかかる中和装置１５、並びにこの中和装置１５を内蔵する燃焼装置１について詳細に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。また以下の説明において、前後上下左右の位置関係については特に断りのない限り通常の設置状態を基準として説明する。
【００３３】
燃焼装置１は、図１に示すように、筺体２の内部に燃焼部３と、主に顕熱を回収する一次熱交換器４と、主に潜熱を回収する二次熱交換器５（熱交換器）とを備えた所謂潜熱回収式と称される燃焼装置である。また、この燃焼装置１には、図示しない制御装置が内蔵されており、この制御装置が燃焼装置１を構成する各機器を制御することで、種々の運転動作を実施可能となっている。
【００３４】
燃焼部３は、図示しないバーナによって外部から供給される燃料を燃焼することにより、高温の燃焼ガスを発生させることができる構成となっている。なお、本実施形態では、図示しないバーナは公知のガンタイプバーナであって、加圧噴霧した液体燃料（本実施形態では灯油を使用）を燃焼させるものである。また本実施形態のバーナは、所謂逆燃式と称されるものであり、下方に向けて火炎を形成可能となっている。
【００３５】
本実施形態の燃焼装置１では、燃焼部３が筺体２の上端寄りに位置しており、燃焼部３の下方に一次熱交換器４が位置している。さらに、一次熱交換器４の下方に二次熱交換器５を収納する収納ケース７があり、収納ケース７の上側であって一次熱交換器４の側方に消音部８が位置している。また、消音部８の上方には排気部９が設けられている。
そして、燃焼部３の内部から一次熱交換器４、収納ケース７、消音部８、排気部９の各内部を連通する空間が形成され、燃焼部３で発生した燃焼ガスが流動可能となっている。
【００３６】
したがって、この燃焼装置１を稼働すると、燃焼部３で発生した燃焼ガスが一次熱交換器４、収納ケース７、消音部８へと流れ、排気部９へと至る。そして、排気部９の排気口から外部へ放出される。その一方、外部から供給されてきた湯水が入水配管（図示せず）を介して二次熱交換器５へと供給される。そして湯水が二次熱交換器５を経て一次熱交換器４に流入する。このとき、二次熱交換器５及び一次熱交換器４で回収した燃焼ガスの熱によって湯水が加熱される。そして、加熱された湯水は一次熱交換器４の出水口から流出し、給湯先となるカランや浴槽等に向けて供給される。
【００３７】
ここで前記したように、二次熱交換器５は燃焼ガスの主に潜熱を回収するので、二次熱交換器５では燃焼ガスの温度が一定値以下に低下する。そのことにより、燃焼ガスに含まれる水蒸気が液化してドレンが発生する。そして発生したドレンは、燃焼ガスに晒されることにより、燃焼により生成された窒素酸化物や硫黄酸化物が溶け込んで酸性を呈する。
【００３８】
そこで、本実施形態の燃焼装置１は、発生したドレンを中和し、外部に排出するためのドレン排出系統６を備えた構成となっている。
【００３９】
ドレン排出系統６は、ドレンの流れ方向上流側から順番に、収納ケース７の底部に形成された図示しないドレン排出部と、上流側配管部材１４と、中和装置１５と、下流側配管部材１６によって構成されている。
【００４０】
このとき、中和装置１５の内部空間は、仕切り壁によって複数の空間に区切られており、それぞれの空間がドレンを貯留するための貯留槽として機能する。また、少なくとも１つ以上の貯留槽に中和剤が充填されている。そして、中和装置１５に流入したドレンは、この複数の貯留槽を順次流れていく。このとき、各貯留槽では、貯留槽内に流れ込んだドレンが一旦留まり、一定以上の液位になると空間外へと流出する。すなわち、中和装置１５内に流入したドレンは、中和装置１５内のそれぞれの貯留槽に、所定時間留まった後で流出することになる。したがって、中和剤が充填された空間をドレンが通過するとき、時間をかけてゆっくりと通過する。また、ドレンは、中和剤が充填された貯留槽内に留まっている間に中和剤と反応することで中和される。
【００４１】
つまり、中和装置１５に流入したドレンは、中和装置１５内に所定時間貯留され、貯留されている間に中和剤と反応して中和される。そして、中和されたドレンは、中和装置１５の排出口まで流れていき、中和装置１５の排出口から下流側配管部材１６を介して筺体２の外部へ排出される。
【００４２】
ここで本発明の特徴的な構成部材たる、中和装置１５について詳細に説明する。
【００４３】
中和装置１５は、図２で示されるように、箱状の部材であり、内部に液体（ドレン）を貯留可能となっている。より具体的には、中和装置１５の内部空間は、ドレンの流れ方向上流側から、第１貯留槽２０(貯留部)、第２貯留槽２１、第３貯留槽、第４貯留槽、・・・といった具合に複数の貯留槽に分割されている。なお、第３貯留槽以降の貯留槽については詳細な図示を省略する。
【００４４】
また、第１貯留槽２０を形成する部分には、ドレンを第１貯留槽２０の内部へと導入するためのドレン導入管２５と、電極設置部２６とが設けられている。
さらに第１貯留槽２０と第２貯留槽２１の境界となる部分には、上下方向に延びる壁状の第１仕切り部２３が設けられている。
【００４５】
ドレン導入管２５は、上下方向に沿って延びる円筒状の管体であり、中和装置１５の天面から上方に突出している。そして、このドレン導入管２５の端部開口が中和装置１５へドレンを導入するためのドレン導入口として機能する。
ここで本実施形態では、第１貯留槽２０に貯留されたドレンの液面へドレンが勢いよく滴下してしまうことを防止するドレン誘導部３０（滴下防止手段）が、ドレン導入管２５と一体に形成されている。このドレン誘導部３０についてさらに詳細に説明する。
【００４６】
ドレン誘導部３０は、図３で示されるように、ドレン導入管２５と一体に形成される略円筒状の部分である。より具体的には、ドレン導入管２５と連続する基端側部分３２と、この基端側部分３２と連続する先端側部分３３によって形成されている。すなわち、ドレン導入管２５、基端側部分３２、先端側部分３３は１つの筒状体を形成するものであり、この筒状体の外形は略円筒状となっている。そして、この筒状体における長手方向の片側端部側から他方端部側へ向かってドレン導入管２５、基端側部分３２、先端側部分３３が順に並列している。
したがって、基端側部分３２は、ドレン導入管２５と先端側部分３３の間に位置するものであり、長手方向の片側端部とドレン導入管２５とが連続しており、長手方向の他方端部と先端側部分３３が連続した状態となっている。
【００４７】
そして、ドレン導入管２５の内孔とドレン誘導部３０の内孔とは連続した状態となっており、ドレン導入管２５の内周面とドレン誘導部３０の内周面とは同一平面を形成している。したがって、ドレン導入管２５の内周面、基端側部分３２の内周面、先端側部分３３の内周面は同一平面を形成している。
さらに、ドレン誘導部３０は、基端側部分３２側から先端側部分３３へ向かって徐々に狭径となっており、基端側部分３２の所定位置における径方向の長さＬ１より、先端側部分３３の所定位置における径方向の長さＬ２が短くなっている。このことにより、ドレン誘導部３０の内部に形成される空間、すなわち、基端側部分３２の内側に形成される空間と先端側部分３３の内側に形成される空間とが連続して形成される空間もまた、基端側部分３２側から先端側部分３３へ向かって徐々に狭くなっている。
【００４８】
基端側部分３２の側面には、基端側部分３２の内外を連通する通気孔３５が形成されている。この通気孔３５は開口形状が略円形となる貫通孔であり、基端側部分３２の側面を部材厚方向に貫通している。
【００４９】
先端側部分３３の側面には、先端側部分３３の長手方向の片側端部側から他方端部側へと延びるスリット溝３６（外部開放部）が形成されている。このスリット溝３６の延び方向の端部のうち、基端側部分３２よりの位置の端部では、その開口形状が丸みを帯びた形状となっている。より具体的には、スリット溝３６の長手方向の一端部における開口形状は、基端側部分３２側へ向かって丸みを帯びて凸となっている。
そして、先端側部分３３の内部に形成される空間は、このスリット溝３６によって外部と連続した状態となっている。別言すると、先端側部分３３の内側に形成される空間は、周方向の一部分で外部に対して開放された状態となっている。
【００５０】
ここで、基端側部分３２の通気孔３５（外部開放部）が形成されている部分と、先端側部分３３のスリット溝３６が形成されている部分とは、ドレン誘導部３０における周方向の位置が同一となっている。すなわち、通気孔３５とスリット溝３６とは、ドレン誘導部３０の長手方向に沿って間隔を空けて並列している。別言すると、スリット溝３６からドレン導入管２５側へ離れた位置に通気孔３５が形成されている。
【００５１】
電極設置部２６には、図２で示されるように、中和装置１５の天面を形成する部分を厚さ方向（上下方向）に貫通する電極取付孔が複数設けられており、これら複数の電極取付孔（図示せず）がそれぞれ間隔を空けて配されている。より具体的には、４つの電極取付孔（図示せず）が行列状に配された状態となっており、それぞれの電極取付孔に長さの異なる電極２８が挿通されている。なお、電極取付孔（図示せず）にそれぞれ挿通された４つの電極２８は、第１貯留槽２０の内部に貯留されたドレン等の液体の液位を検出する液位検知手段として機能する。
【００５２】
具体的に説明すると、第１貯留槽２０の内部に貯留されたドレン等の液体の液位が上昇すると、長さの異なる４つの電極２８のうちで最も長い電極２８（以下グランド電極２８と称す）とその他の電極２８がドレン等の液体に浸った状態となる。すると、グランド電極２８とその他の電極２８とがドレン等の液体を介して通電する。そして、グランド電極２８と通電した電極２８を特定することで、第１貯留槽２０の液位を検知する。
【００５３】
第１仕切り部２３は、図２で示されるように、第１貯留槽２０と第２貯留槽２１の間に位置してこれらを分割するものであり、中和装置１５の天面側から下方に向けて延びる垂下壁部２３ａと、底面側から上方に向けて延びる立壁部２３ｂによって形成されている。ここで、垂下壁部２３ａの下端と立壁部２３ｂの上端とは、間隔を空けて対向した状態となっている。換言すると、垂下壁部２３ａと立壁部２３ｂの間にはスリット状の第１貯留槽連通孔４０が形成されている。
【００５４】
この第１貯留槽連通孔４０は、中和装置１５の底面近傍に位置しており、中和装置１５の正面側から背面側に向かって延びるものであって、第１貯留槽２０と第２貯留槽２１とを連通している。
【００５５】
すなわち、第１貯留槽２０と第２貯留槽２１の間では、垂下壁部２３ａと立壁部２３ｂによって上下方向の大部分でドレン等の液体の移動が阻止される。そして、第１貯留槽連通孔４０を通過したドレン等の液体だけが第１貯留槽２０と第２貯留槽２１の間で移動できる構成となっている。すなわち、第１貯留槽２０と第２貯留槽２１の間ではこれらの底面よりもやや上側の部分でのみ、ドレン等の液体の移動が可能となっている。
なお、詳細な説明を省略するが、第２貯留槽２１と第３貯留槽（図示せず）の間、第３貯留槽（図示せず）と第４貯留槽（図示せず）の間・・・、にも仕切り部が設けられており、それぞれの仕切り部の所定の高さに設けられた連通孔を介してのみ、ドレン等の液体が流通可能となっている。そして、それぞれの仕切り部に形成される連通孔の位置は必ずしも同じ高さではなく、適宜異なった高さとなっている。
【００５６】
続いて、本実施形態の中和装置１５へドレンが導入されるときの動作について、詳細に説明する。
【００５７】
本実施形態の中和装置１５を燃焼装置１に内蔵して使用するとき、上記したように、収納ケース７と中和装置１５の間には上流側配管部材１４が介在しており（図１参照）、この上流側配管部材１４によって収納ケース７と中和装置１５とが連通した状態となっている。詳細に説明すると、上流側配管部材１４の一端が収納ケース７に取り付けられ、他端が中和装置１５のドレン導入管２５（図２参照）に取り付けられた状態となっている。そして、収納ケース７から排出されたドレンが上流側配管部材１４内を流れ、ドレン導入管２５の内孔を通過し、中和装置１５内へと流入する構造となっている。
ここで、燃焼装置１によって湯水等を加熱するとき、燃焼ガスは二次熱交換器５を収納する収納ケース７を通過する。このとき、この燃焼ガスが収納ケース７から上流側配管部材１４へと流入してしまう場合がある。
【００５８】
そこで、本実施形態の中和装置１５では、燃焼ガスが上流側配管部材１４内を流れ、中和装置１５の内部へ流入してしまっても、中和装置１５の内部に流入した燃焼ガスがドレン排出系統６におけるドレンの流れ方向下流側、すなわち、下流側配管部材１６（図１参照）側へと流れないように中和装置１５に排水トラップを形成可能となっている。
【００５９】
すなわち、本実施形態の燃焼装置１では、運用開始時のように中和装置１５の内部に十分な量のドレンが貯留されてない場合、湯水等を中和装置１５の内部へ注水する注水動作を実施して排水トラップを形成し、その後に運転を開始することが推奨される。
【００６０】
そして、中和装置１５の内部に所定量以上の液体が注入された状態において、新たにドレンが流入されると、流入されたドレンの量に相当するドレンが中和装置１５から下流側配管部材１６を経て外部へと排出されることとなる。このため、中和装置１５を運用する際、中和装置１５の内部では所定の高さ以上の液位が維持された状態で運用されることとなる。
このことから、中和装置１５が使用されるときは、図４で示されるように、第１貯留槽２０にも所定量以上の液体が貯留され、所定の高さ以上の液位（以下単に基準液位とも称す）が維持された状態となる。
【００６１】
ここで、本実施形態では、中和装置１５の貯留槽のうち、第２貯留槽２１以降の貯留槽のうちの適宜な貯留槽に中和剤を充填している。すなわち、第１貯留槽２０には中和剤を充填しない構造としている。このようにすると、第１貯留槽連通孔４０の詰まりをより確実に防止可能となる。つまり、第１貯留槽２０に中和剤を充填した場合とは異なり、第１貯留槽２０側から第２貯留槽２１側へとドレンが流れるとき、第１貯留槽２０内の中和剤がドレンと共に流れて第１貯留槽連通孔４０を閉塞してしまうことがない。このため、ドレンが第２貯留槽２１へ円滑に流れないことによって第１貯留槽２０の液位が必要以上に上昇してしまうことがない。したがって、第１貯留槽２０では基準液位が安定して維持されることとなる。
【００６２】
さらに、中和装置１５を使用するとき、図４で示されるように、ドレン誘導部３０は、鉛直方向に沿って延びた状態となっており、第１貯留槽２０の天面から下方へ向かって突出した状態となっている。このとき、ドレン誘導部３０の下端側は基準液位よりも下方に位置した状態となっている。より具体的には、スリット溝３６の下側の一部が基準液位よりも下方に位置し、上側部分が基準液位よりも上方に位置した状態となっている。したがって、通気孔３５もまた、基準液位よりも上方に位置した状態となっている。詳細には、通気孔３５は、第１貯留槽２０の天面近傍に位置した状態となっている。
【００６３】
また、中和装置１５の上流側に接続される上流側配管部材１４は、水平方向成分を含む方向に延びる横倒管部１４ａと、鉛直方向成分を含む方向に延びる直立管部１４ｂとを有している。詳細には、上流側配管部材１４は、横方向（図４における左側から右側）に延びた後に縦方向（図１、図４における上側から下側）に延びるものであり、延び方向の基端側に位置する横倒管部１４ａと、延び方向の先端側側に位置する横倒管部１４ａとが連続している。換言すると、上流側配管部材１４は、中和装置１５へ向かって延びるものであり、延び方向の先端部分が下方へ屈曲された状態となっている。
【００６４】
上流側配管部材１４から中和装置１５側へとドレンが流れると、図５で示されるように、横倒管部１４ａの内部において下側を流れたドレンが、直立管部１４ｂでは内周面の側方に位置する部分に沿って流下する。すなわち、ドレンは通常、断続的に少しずつ中和装置１５側へと流れるので、横倒管部１４ａの下側部分を少しずつ流れることとなる。そして、ドレンは、横倒管部１４ａから直立管部１４ｂへと侵入し、縦方向に延びる直立管部１４ｂの内周面を伝って流れることとなる。
【００６５】
ここで、横倒管部１４ａの内部下面と、直立管部１４ｂの内周面の一部（図５の左側に位置する部分）とは、ドレンの流れ方向に沿う方向で連続した状態となっている。そして、横倒管部１４ａの内部上面と、直立管部１４ｂの内周面の他の一部（図５の右側に位置する部分）とは、ドレンの流れ方向に沿う方向で連続した状態となっている。
そして、ドレンは直立管部１４ｂの内周面のうち、横倒管部１４ａの内部下面とドレンの流れ方向に沿う方向で連続する部分を伝って流れることとなる。
【００６６】
すなわち、ドレンは、直立管部１４ｂの内周面のうちで片側に偏在する部分（図５の左側に位置する部分）を伝って流れることとなる。なお、ドレンが流れる部分は、直立管部１４ｂの内周面のうちで横倒管部１４ａの上流端（図５の左端）に最も近接する位置にある部分、さらにその近傍に位置する部分となる。
【００６７】
直立管部１４ｂの下端に到達したドレンは、ドレン導入管２５へ流入し、そのまま下方側に位置するドレン導入管２５の内周面を伝って流れる。すなわち、ドレンは、ドレン導入管２５の内周面の一部であって、直立管部１４ｂでドレンが流れた部分の下方に位置する部分を流れることとなる。
したがって、ドレンは、ドレン導入管２５を流れる際も、ドレン導入管２５の内周面のうちで片側に偏在する部分（図５の左側に位置する部分）を伝って流れることとなる。なお、このドレンが流れる部分は、ドレン導入管２５の内周面のうちで横倒管部１４ａの上流端（延び方向の基端側でもあり図５の左端に位置する部分）に最も近接する位置にある部分、さらにその近傍に位置する部分となる。
【００６８】
そして、ドレン導入管２５の内部を流れてドレン導入管２５の下端に到達したドレンは、そのまま、ドレン誘導部３０の基端側部分３２の内側へ上方から流入する。
【００６９】
ここで、ドレン導入管２５の内周面と基端側部分３２の内周面とは同一の平面を形成している。このため、ドレン導入管２５の内周面を流れたドレンは、その下方に位置する基端側部分３２の内周面を伝って流れることとなる。すなわち、ドレンは、基端側部分３２の内周面の一部であって、ドレン導入管２５でドレンが流れた部分の下方に位置する部分を流れることとなる。
【００７０】
すなわち、ドレンが基端側部分３２の内部を流れるときもまた、ドレンは、基端側部分３２の内周面のうちで片側に偏在する部分（図５の左側に位置する部分）を伝って流れることとなる。なお、このドレンが流れる部分は、基端側部分３２の内周面のうちで横倒管部１４ａの上流端（延び方向の基端側でもあり図５の左端に位置する部分）に最も近接する位置にある部分、さらにその近傍に位置する部分となる。
【００７１】
そして、基端側部分３２の内周面を流下したドレンは、基端側部分３２の下端に到達する。
ここで、ドレン誘導部３０の基端側部分３２の内周面と、ドレン誘導部３０の先端側部分３３の一部とは同一平面を形成している。すなわち、ドレン誘導部３０の先端側部分３３は、環状に連続する基端側部分３２の内周面と連続する面を有し、基端側部分３２の内周面と共にドレン導入管２５の下端から貯留された水面まで延びるドレンの流路となる面（連続面）を形成している。
より具体的には、基端側部分３２でドレンが流れた部分の下方に位置し、略筒状である先端側部分３３の内周面のうちで片側に偏在する部分（図５の左側に位置する部分）に、基端側部分３２の内周面と連続して上下方向に沿って延びる面が形成されている。別言すると、先端側部分３３の内周面のうちで横倒管部１４ａの上流端（延び方向の基端側でもあり図５の左端に位置する部分）に最も近接する位置にある部分とその近傍に位置する部分に、基端側部分３２の内周面と連続して縦方向に延びる面が形成されている。
【００７２】
このため、基端側部分３２の下端に到達したドレンは、そのまま、先端側部分３３の一部を伝って流れることとなる。つまり、先端側部分３３の一部であって、基端側部分３２でドレンが流れた部分の下方に位置する部分に位置する縦方向に延びる面を伝って流れることとなる。
そして、先端側部分３３の一部を伝って流れたドレンは、第１貯留槽２０に貯留された液体の液面に到達する。
【００７３】
このように、本実施形態の中和装置１５では、ドレン導入管２５の下部にドレン誘導部３０が設けられている。また、このドレン誘導部３０では、基端側部分３２の内周面と先端側部分３３の一部によって形成され、ドレン導入管２５の下端から第１貯留槽２０の液面の下方まで延びる面（連続面）が設けられている。そして、ドレンがこの面（連続面）を伝って第１貯留槽２０に貯留された液体の液面まで流れる構成とし、第１貯留槽２０の天面近傍から液面にドレンが滴下しないようにしている。
つまり、高位置から液面へのドレンの落下を防止することにより、第１貯留槽２０に貯留された液体の液面での気泡の発生を防止している。
【００７４】
また、本実施形態の中和装置１５では、ドレン誘導部３０が基端側部分３２側から先端側部分３３へ向かって徐々に狭径となっている。換言すると、ドレン誘導部３０は下方に向かうにつれて狭径となるので、第１貯留槽２０に貯留された液体の液面に向かうにつれて狭径となることとなる。このように、第１貯留槽２０に貯留された液体の液面に向かうにつれて狭径となる構成とすると、ドレンと共に煤や埃が第１貯留槽２０へと流れ込んだ場合でも、第１貯留槽２０に貯留された液体全体に煤や埃が広がり難い状態とすることができる。
【００７５】
すなわち、ドレン誘導部３０を流れたドレンと共に煤や埃等が第１貯留槽２０に貯留された液体の液面に到達すると、煤や埃等は外側に向かって放射状に拡散しようとする。しかし、第１貯留槽２０に貯留された液体の液面のうち、流れ込んできたドレンが接触する部分は、先端側部分３３によって周囲を取り囲まれた状態となっている。すなわち、流れ込んできたドレンが接触する部分の周囲に位置する先端側部分３３が、煤や埃等の拡散を防止するための壁面として作用する。このため、煤や埃等が第１貯留槽２０に入り込んだ部分から広範囲に広がり難い状態とすることが可能となり、煤や埃等が混ざり込んだドレンによって形成される気泡が第１貯留槽２０の広範囲に亘って発生してしまうことを抑制できる。
【００７６】
さらにまた、ドレン誘導部３０が基端側部分３２側から先端側部分３３へ向かって徐々に狭径となっていることにより、ドレン導入管２５の下端から第１貯留槽２０の液面の下方まで延びる連続面が傾斜面となる。すなわち、ドレン誘導部３０に形成されるドレンを流すための連続面は、ドレン誘導部３０の高さが低くなるにつれて内周面が径方向外側から径方向内側へと延びる傾斜面となる。このことにより、より確実にドレンを連続面に伝わせて流すことが可能となっている。
ここで、仮にドレン誘導部が鉛直方向に沿って延びる円筒状であった場合について考える。このとき、設置作業者の取り付け作業の失敗等により、中和装置がわずかに傾いた状態で取り付けられてしまうと、ドレン誘導部もまた傾いた状態となってしまう。このとき、ドレンが流れる連続面が上側に位置してしまうと、連続面からドレンが滴り落ちてしまう可能性がある。すなわち、ドレンが流れる連続面が下方側へ向かうにつれて径方向外側へ向かって延びた状態となってしまうと、ドレンを連続面に伝わせて流すことが困難となる可能性がある。
これに対し、ドレン誘導部３０が下方へ向かって徐々に狭径となっている場合、ドレンを流すための連続面が高さが低くなるにつれて径方向外側から径方向内側へと延びる傾斜面となっている。そのため、中和装置１５が僅かに傾いた状態で取り付けられたとしても、ドレンを流すための連続面が鉛直方向に沿って延びた状態となるだけであり、ドレンが流れる連続面が下方側へ向かうにつれて径方向外側へ向かって延びた状態となることはない。このため、連続面からドレンが滴り落ちることがなく、確実にドレンを連続面に伝わせて流すことが可能となっている。
【００７７】
ここで、ドレン誘導部３０の側面には、通気孔３５とスリット溝３６とが形成されており、第１貯留槽２０内の空気とドレン導入管２５から導入されるドレンとを置換することができる。このことにより、中和装置１５からのドレンの漏出をより確実に防止することができる。
【００７８】
具体的に説明すると、仮に通気孔３５とスリット溝３６とを設けないドレン誘導部を採用した場合、図６（ａ）で示されるように、ドレン誘導部の下端が貯留したドレンによって閉塞されてしまうと、第１貯留槽２０に貯留されたドレンの液面の上部に位置する空気が外部へ排出できない状態となる。
この状態において、ドレン導入管２５からドレンが流入されると、図６（ｂ）で示されるように、第１貯留槽２０の上部の空気が排出されず、ドレン誘導部の内部でのみドレンの液位が高くなる。このとき、ドレン誘導部の内部を除いた部分で第１貯留槽２０の液位が高くなってしまうことはなく、液位検知手段である電極２８が第１貯留槽２０の液位の上昇を検知することができない。そのため、液位検知手段によって第１貯留槽２０の液位の上昇が検知されることなく、第１貯留槽２０からドレン導入管２５等を介してドレンが溢れ出してしまうおそれがある。
【００７９】
これに対して、本実施形態の中和装置１５では、通気孔３５とスリット溝３６を有するドレン誘導部３０を採用している。そして、図７（ａ）で示されるように、通気孔３５とスリット溝３６の上部が基準液位（図７（ａ）においてＬαで示される液位）より上側に位置している。そのため、ドレン誘導部３０の下端が第１貯留槽２０に貯留されたドレンの液面より下方に位置する状態であっても、ドレンの液面の上部に位置する空気が通気孔３５やスリット溝３６から外部へと排出可能な状態となっている。
したがって、この状態でドレン導入管２５からドレンが流入されると、ドレンの液面の上部に位置する空気が流入されたドレンと置換される。すなわち、ドレンの液面の上部に位置する空気が通気孔３５とスリット溝３６から外部へと排出されて、図７（ｂ）で示されるように、第１貯留槽２０の全体において貯留されたドレンの液位が上昇する。そのため、第１貯留槽２０からドレンが溢れ出してしまう前に液位検知手段によって第１貯留槽２０の液位の上昇を確実に検知できる。
【００８０】
本実施形態では、上記したように、横倒管部１４ａの下側を流れたドレンが、ドレン導入管２５の内周面の一部、基端側部分３２の内周面の一部、先端側部分３３の縦方向に延びる面のそれぞれを伝って流れる構造となっている。そして、ドレン導入管２５、基端側部分３２、先端側部分３３においてドレンが伝って流れる部分は、いずれも片側に偏在しており、水平方向の位置が略同一となっている。別言すると、ドレン導入管２５とドレン誘導部３０の側方のうち偏った一部分にドレンが流れるための流路が形成されている。
そして、基端側部分３２の内周面のうち、ドレンが流れる流路を形成する部分とは水平方向の位置が異なる部分に、通気孔３５が形成されている。より具体的には、ドレンが流れる流路を形成する部分と離間対向する部分に通気孔３５が形成されている。
また、先端側部分３３でも、先端側部分３３の内周面のうち、ドレンが流れる流路を形成する部分とは水平方向の位置が異なる部分に、スリット溝３６が形成されている。より具体的には、ドレンが流れる流路を形成する部分と離間対向する部分にスリット溝３６が形成されている。
【００８１】
このように、ドレン誘導部３０のドレンが流れる流路を形成する部分とは水平方向の位置が異なる部分、すなわち、ドレンが流れない部分に通気孔３５とスリット溝３６とが形成されている。換言すると、通気孔３５とスリット溝３６とがドレンが流れる部分を避けて設けられている。このような構成によると、通気孔３５とスリット溝３６とがドレンの流れを阻害することのないので、ドレンを第１貯留槽２０内へと円滑に流入させることができる。
なお、通気孔３５とスリット溝３６が形成されている部分は、ドレンが流れる流路を形成する部分とは対向する位置となっている。すなわち、ドレン誘導部３０の周方向において、ドレンが流れる流路を形成する部分から最も離れた位置に通気孔３５とスリット溝３６とが形成されている。このようにすると、より確実に通気孔３５とスリット溝３６とがドレンの流れを阻害することのない構成とすることができる。
【００８２】
上記した実施形態では、ドレン誘導部３０の先端側部分３３にスリット溝３６を設けた例を示したが、本発明のこれに限るものではない。例えば、スリット溝３６に代わって複数の貫通孔を形成してもよい。すなわち、ドレン誘導部の側面の上下方向に離れた位置にそれぞれ貫通孔を形成して外部開放部としてもよい。別言すると、上下方向に並列する貫通孔列を形成して外部開放部としてもよい。ドレン誘導部の側方の一部を外部に対して開放された状態とすればよい。
【００８３】
上記した実施形態では、ドレン誘導部３０の先端側部分３３を断面Ｃ字状で上下方向に沿って延びるものとしたが、本発明はこれに限るものでない。例えば、ドレン誘導部３０の先端側部分の周方向の長さをより短くして、略縦割円筒形の先端側部分としてもよい。すなわち、先端側部分は周方向に半周だけ延びる形状としてもよい。
【符号の説明】
【００８４】
１  燃焼装置
５  二次熱交換器（熱交換器）
６  ドレン排出系統
１５  中和装置
２０  第１貯留槽(貯留部)
３０  ドレン誘導部（滴下防止手段）
３５  通気孔（外部開放部）
３６  スリット溝（外部開放部）
【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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