(57)【要約】【課題】サイフォンにより排出されるドレンの流量を定量化することができる中和装置およびそれを備えた潜熱回収式熱源機を提供する。【解決手段】中和装置１の流路部材１２はドレン貯留槽１１の内部に開口した取込口１２ａから上方へ延び上端部ＴＰに達した後に下方に延びて排出口１２ｂに達してサイフォンを構成する管形状のものである。中和槽１３はドレンＤが中和剤の少なくとも一部の表面に沿って下方に流れるように構成されている。流路部材１２は取込口１２ａと上端部ＴＰとの間において管形状の外部ＯＳと内部ＩＳとをつなぐ貫通部Ｓを有している。貫通部Ｓは取込口１２ａから中和槽１３に向かって流路部材１２の内部ＩＳにドレンＤが流れる際にドレンＤの表面張力により貫通部Ｓから流路部材１２の外部ＯＳへドレンＤが漏れることを防止できるよう構成されている。【選択図】図３
2016148494.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドレンを中和するための中和装置であって、
前記ドレンを貯留可能なドレン貯留槽と、
取込口と排出口とを有し、かつ前記ドレン貯留槽の内部に開口した前記取込口から上方へ延び上端部に達した後に下方に延びて前記排出口に達してサイフォンを構成する管形状の流路部材と、
前記排出口の下方に配置されたアルカリ性の中和剤を有し、前記取込口から取り込まれ前記排出口から排出された前記ドレンが前記中和剤の少なくとも一部の表面に沿って下方に流れるように構成された中和槽とを備え、
前記流路部材は、前記取込口と前記上端部との間において前記管形状の外部と内部とをつなぐ貫通部を有し、
前記貫通部は、前記取込口から前記中和槽に向かって前記流路部材の前記内部に前記ドレンが流れる際に前記ドレンの表面張力により前記貫通部から前記流路部材の前記外部へ前記ドレンが漏れることを防止できるよう構成されている、中和装置。
【請求項２】
前記貫通部は、前記取込口まで延びている、請求項１に記載の中和装置。
【請求項３】
前記貫通部は、前記流路部材が前記取込口から前記排出口に延在する方向に沿って延びている、請求項１または２に記載の中和装置。
【請求項４】
前記貫通部は、第１の貫通部分と第２の貫通部分とを含み、
前記第１の貫通部分と前記第２の貫通部分とは互いに前記管形状の前記内部を挟んで向かい合うように配置されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の中和装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の中和装置を備えた、潜熱回収式熱源機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中和装置および潜熱回収式熱源機に関し、特に、ドレンを中和するための中和装置およびそれを備えた潜熱回収式熱源機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
熱源機の一例として、熱効率を高めるために、燃焼排気ガスの顕熱および潜熱（燃焼排気ガス中の水蒸気が保有している潜熱）を回収する熱交換器を備えたものが実用化されている。この潜熱回収可能な熱交換器を用いた場合、燃焼排気ガス中の水蒸気は潜熱を奪われることにより凝縮して結露するため、熱交換器に多量のドレン（結露水）が発生する。燃焼排気ガス中には窒素酸化物などが含まれるため、これがドレンに溶け込んでドレンは酸性となる。この酸性のドレンを中和するために中和装置が用いられている。中和装置にはドレンを中和するための中和剤が収容されている。
【０００３】
たとえば、特許第２９０３１４２号公報（特許文献１）には、中和剤が収容されたドレン容器（中和装置）が記載されている。このドレン容器は、潜熱回収可能な熱交換器にドレン排出管を介して接続されている。このドレン容器は、ドレン排出管が下方に向かって挿入されたドレン流入室と、ドレン流入室の上端部に連通しかつ中和剤が収容された貯留室と、貯留室の下端部に連通するサイフォンとを備えている。このドレン容器では、熱交換器で発生したドレンはドレン排出管およびドレン流入室を通って貯留室に流入する。そして、このドレンは貯留室において中和剤により中和された後にサイフォンにより排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２９０３１４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
サイフォンには、管形状を有し、取込口から上方へ延び上端部に達した後に下方に延びて排出口に達するように構成されているものがある。このサイフォンによりドレン貯留槽からドレンが排出される場合、ドレン貯留槽内でのドレンの水位の上昇に伴って取込口からサイフォン内にドレンが流入する。そして、ドレン貯留槽内でのドレンの水位がサイフォンの上端部に達すると、取込口からサイフォン内に流入したドレンが上端部から排出口に流れて排出口からサイフォン外に排出される。サイフォン作用によりドレン貯留槽内でのドレンの水位が取込口の高さ位置になるまで排出口からドレンは排出される。
【０００６】
サイフォンからのドレンの排出が終了する直前に、ドレン貯留槽に新たなドレンが流入する場合がある。この場合、新たなドレンの流入によりドレン貯留槽内でのドレンの水位が上昇することにより取込口が塞がれ、サイフォン内に空気溜まりが生じる。この結果、ドレン貯留槽内でのドレンの水位がサイフォンの上端部まで上昇せずに、ドレン貯留槽に流入した新たなドレンが取込口からサイフォン内に取り込まれて排出口から少量ずつ排出されるという現象が生じる。このため、サイフォンにより一定量のドレンを排出することができない。したがって、サイフォンにより排出されるドレンの流量を定量化することができないという問題がある。よって、ドレンと中和剤との中和反応を安定させることができない。
【０００７】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、サイフォンにより排出されるドレンの流量を定量化することができる中和装置およびそれを備えた潜熱回収式熱源機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の中和装置は、ドレンを中和するためのものである。中和装置は、ドレン貯留槽と、流路部材と、中和槽とを備えている。ドレン貯留槽はドレンを貯留可能である。流路部材は取込口と排出口とを有し、かつドレン貯留槽の内部に開口した取込口から上方へ延び上端部に達した後に下方に延びて排出口に達してサイフォンを構成する管形状のものである。中和槽は排出口の下方に配置されたアルカリ性の中和剤を有し、取込口から取り込まれ排出口から排出されたドレンが中和剤の少なくとも一部の表面に沿って下方に流れるように構成されている。流路部材は、取込口と上端部との間において管形状の外部と内部とをつなぐ貫通部を有している。貫通部は、取込口から中和槽に向かって流路部材の内部にドレンが流れる際にドレンの表面張力により貫通部から流路部材の外部へドレンが漏れることを防止できるよう構成されている。
【０００９】
本発明の中和装置によれば、取込口から中和槽に向かって流路部材の内部にドレンが流れる際にドレンの表面張力により貫通部から流路部材の外部へドレンが漏れることを防止できる。また、サイフォンにより流路部材の内部からドレンが排出されると、ドレンの表面張力により貫通部に形成されたドレンの膜が破壊される。そして、貫通部から流路部材の内部に空気が流入して流路部材の内部がドレンから空気に置換される。このため、流路部材からのドレンの排出が終了する直前に、取込口から新たなドレンが流路部材の内部に流入しても流路部材の内部に空気溜まりが発生することを抑制できる。したがって、流路部材からのドレンの排出が終了する直前に、取込口から新たなドレンが流路部材の内部に流入してもドレン貯留槽内でのドレンの水位が流路部材の上端部に達してからサイフォンにより新たなドレンが排出される。これにより、サイフォンにより排出されるドレンの流量を定量化することができる。よって、ドレンと中和剤との中和反応を安定させることができる。
【００１０】
上記の中和装置においては、貫通部は、取込口まで延びている。このため、取込口から流路部材の内部に空気が入るときに、貫通部に形成されたドレンの膜が破壊されやすい。そのため、貫通部から流路部材の内部に空気が流入しやすい。したがって、流路部材の内部がドレンから空気に置換されやすい。
【００１１】
上記の中和装置においては、貫通部は、流路部材が取込口から排出口に延在する方向に沿って延びている。このため、貫通部の取込口側の端部から排出口側の端部までの距離が長くなる。したがって、貫通部の取込口側の端部までドレンの水位が下降したときに、貫通部に形成されたドレンの膜が破壊されやすい。そのため、貫通部から流路部材の内部に空気が流入しやすい。したがって、流路部材の内部がドレンから空気に置換されやすい。
【００１２】
上記の中和装置においては、貫通部は、第１の貫通部分と第２の貫通部分とを含む。第１の貫通部分と第２の貫通部分とは互いに管形状の内部を挟んで向かい合うように配置されている。したがって、第１の貫通部分および第２の貫通部分のいずれかに形成されたドレンの膜が破壊されると、そこから流路部材の内部に空気が流入するため、流路部材の内部がドレンから空気に置換されやすい。また、第１の貫通部分と第２の貫通部分とは互いに管形状の内部を挟んで向かい合うように配置されているため、管形状の内部に空気が流入しやすい。このため、流路部材の内部がドレンから空気に置換されやすい。
【００１３】
本発明の潜熱回収式熱源機は、上記の中和装置を備えている。したがって、サイフォンにより排出されるドレンの流量を定量化することができる中和装置を備えた潜熱回収式熱源機を提供することができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように本発明によれば、サイフォンにより排出されるドレンの流量を定量化することができる中和装置およびそれを備えた潜熱回収式熱源機を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態１における潜熱回収式熱源機の構成を概略的に示す概略図である。
【図２】本発明の実施の形態１における中和装置の構成を概略的に示す概略図である。
【図３】図２のＰ部における流路部材を拡大して示す側面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う拡大断面図である。
【図５】本発明の実施の形態１における中和装置においてドレンが中和される様子を概略的に示す概略図である。
【図６】本発明の実施の形態１における中和装置において中和剤が消耗した様子を概略的に示す概略図である。
【図７】本発明の実施の形態１における中和装置においてドレン貯留槽にドレンが貯留された状態を概略的に示す概略図である。
【図８】本発明の実施の形態１における中和装置においてドレン貯留槽に流路部材の上端部までドレンが貯留された状態を概略的に示す概略図である。
【図９】本発明の実施の形態１における中和装置において流路部材を構成するサイフォンによりドレンが排出される状態を概略的に示す概略図である。
【図１０】本発明の実施の形態１における中和装置において流路部材の内部が空気に置換された状態を概略的に示す概略図である。
【図１１】比較例の中和装置において流路部材の内部に空気溜まりが発生した状態を概略的に示す概略図である。
【図１２】本発明の実施の形態２における流路部材の取込口および上端部の近傍の構成を概略的に示す側面図である。
【図１３】図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う拡大断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態２における流路部材の変形例の取込口および上端部の近傍の構成を概略的に示す側面図である。
【図１５】図１４のＸＶ−ＸＶ線に沿う拡大断面図である。
【図１６】本発明の実施の形態３における流路部材の取込口および上端部の近傍の構成を概略的に示す側面図である。
【図１７】本発明の実施の形態３における流路部材の変形例１の取込口および上端部の近傍の構成を概略的に示す側面図である。
【図１８】本発明の実施の形態３における流路部材の変形例２の取込口および上端部の近傍の構成を概略的に示す側面図である。
【図１９】本発明の実施の形態３における流路部材の変形例３の取込口および上端部の近傍の構成を概略的に示す側面図である。
【図２０】本発明の実施の形態３における流路部材の変形例４の取込口および上端部の近傍の構成を概略的に示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
（実施の形態１）
まず本発明の実施の形態１の潜熱回収式熱源機の構成について説明する。
【００１７】
図１を参照して、本実施の形態の潜熱回収式熱源機は、潜熱回収式の熱源機であり、熱源機で発生したドレンＤを回収し、排出可能に構成されている。潜熱回収式熱源機は、中和装置１と、ドレンタンク２と、水位検知手段３と、ドレン排出ポンプ４と、逆止弁５と、制御部６と、給湯側熱交換器２１と、風呂側熱交換器２２と、ドレン受け２３と、給湯配管２４ａと、給水配管２４ｂと、往き配管２５ａと、戻り配管２５ｂと、燃焼装置２６と、送風機２７とを主に有している。
【００１８】
中和装置１は、潜熱回収式熱源機で発生したドレンＤを中和するためのものである。中和装置１は、ドレンタンク２およびドレン受け２３に接続されており、ドレン受け２３で受けられた酸性のドレンＤを中和させた後に、ドレンタンク２内に供給できるよう構成されている。中和装置１の構成については後で詳しく説明する。
【００１９】
ドレンタンク２は、潜熱回収式熱源機で発生したドレンＤを貯留するためのものである。水位検知手段３は、ドレンタンク２内におけるドレンＤの水位を検知するためのものである。水位検知手段３は、ドレンタンク２内におけるドレンＤの水位が少なくとも高位および低位のいずれかにあることを検知可能である。この水位検知手段３は、ドレンタンク２内の低水位（Ｌ：低位）を検知するための電極部Ｌと、高水位（Ｈ：高位）を検知するための電極部Ｈとを有している。
【００２０】
ドレン排出ポンプ４は、ドレンタンク２に貯留されたドレンＤを機外に排出するためのものである。ドレン排出ポンプ４はドレンタンク２に接続されている。ドレン排出ポンプ４の下流側に逆止弁５が接続されていてもよい。この逆止弁５は、逆止弁５の上流側から下流側へのドレンＤの流れを許容し、下流側から上流側へのドレンＤの流れを許容しないよう構成されている。またドレンＤの排出先は、たとえば浴室防水パンなどの排出部などである。
【００２１】
制御部６は、水位検知手段３、ドレン排出ポンプ４の各々に電気的に接続されている。制御部６は水位検知手段３からのドレンＤの水位が高位以上であることの信号に基づいて、ドレンＤの水位が低位であることの信号が入力されるまでドレン排出ポンプ４を駆動するよう制御可能に構成されている。
【００２２】
給湯側熱交換器２１および風呂側熱交換器２２のそれぞれは、潜熱回収型の熱交換器である。潜熱回収型の熱交換器では、従来排出していた熱交換後のガスが二次熱交換器へ通されることで二次熱交換器内の水が予熱される。この過程で燃焼ガスの温度が６０℃程度まで下がることで、燃焼ガス中に含まれる水分が凝縮して潜熱を得ることができる。このため給湯側熱交換器２１は、一次熱交換器２１ａと、二次熱交換器２１ｂとを有している。また風呂側熱交換器２２は、一次熱交換器２２ａと、二次熱交換器２２ｂとを有している。一次熱交換器２１ａ，２２ａは燃焼ガスの顕熱を回収するためのものである。二次熱交換器２１ｂ，２２ｂは燃焼ガスの潜熱を回収するためのものである。
【００２３】
給湯側熱交換器２１において、一次熱交換器２１ａの一方端と二次熱交換器２１ｂの一方端とは互いに接続されている。一次熱交換器２１ａの他方端には給湯配管２４ａが接続されており、二次熱交換器２１ｂの他方端には給水配管２４ｂが接続されている。一次熱交換器２１ａが二次熱交換器２１ｂよりも燃焼装置２６の近くに配置されている。
【００２４】
また風呂側熱交換器２２においても、一次熱交換器２２ａの一方端と二次熱交換器２２ｂの一方端とは互いに接続されている。一次熱交換器２２ａの他方端には往き配管２５ａが接続されており、二次熱交換器２２ｂの他方端には戻り配管２５ｂが接続されている。一次熱交換器２２ａが二次熱交換器２２ｂよりも燃焼装置２６の近くに配置されている。往き配管２５ａおよび戻り配管２５ｂのいずれかには図示しない循環ポンプが接続されている。この循環ポンプにより往き配管２５ａおよび戻り配管２５ｂに湯水が循環される。
【００２５】
燃焼装置２６は、給湯側熱交換器２１および風呂側熱交換器２２との間で熱交換を行なうための燃焼ガスを発生させるためのものである。燃焼装置２６は燃焼ガスを供給可能に構成されている。燃焼装置２６はたとえばバーナである。送風機２７は燃焼装置２６に対して燃焼に必要な空気を供給するためのものである。送風機２７はたとえばファンである。
【００２６】
潜熱回収式の熱交換器では、上記のとおり燃焼ガスの水蒸気を凝縮させる構造上、凝縮した水（ドレン）が発生するためドレンの排水が必要である。このため、ドレン受け２３が、二次熱交換器２１ｂ、２２ｂのそれぞれの下側に配置されている。このドレン受け２３で受けられたドレンＤは、排気ガス中の窒素酸化物などが溶け込んでいるため、酸性となる。この酸性のドレンＤはドレン受け２３から中和装置１に供給される。
【００２７】
次に、本実施の形態の中和装置の構成について詳しく説明する。
図１および図２を参照して、中和装置１は、ドレン貯留槽１１と、流路部材１２と、中和槽１３と、排出槽１４と、中和剤１５とを備えている。ドレン貯留槽１１はドレン受け２３から供給された酸性のドレンＤを一時的に貯留するためのものである。ドレン貯留槽１１は内部の空間にドレンＤを貯留可能に構成されている。この内部の空間は、たとえば２０ｃｍ3の容積を有している。
【００２８】
流路部材１２はドレン貯留槽１１から中和槽１３にドレンＤを排出するためのものである。流路部材１２は管形状を有している。流路部材１２は取込口１２ａと排出口１２ｂとを有している。流路部材１２は取込口１２ａから上方へ延び上端部ＴＰに達した後に下方に延びて排出口１２ｂに達してサイフォンを構成する。このため、流路部材１２は、取込口１２ａからドレン貯留槽１１に貯留されたドレンＤを取り込んで、排出口１２ｂから一定量のドレンＤを中和槽１３に排出することができる。具体的には、サイフォンによる１回の排出で上端部ＴＰの高さ位置から取込口１２ａの高さ位置までのドレンＤを排出することができる。このため、流路部材１２は排出口１２ｂから排出されるドレンＤの流量を一定化することができる。また、流路部材１２は排出口１２ｂから排出されるドレンＤの流速を一定化することができる。
【００２９】
流路部材１２の取込口１２ａはドレン貯留槽１１の内部に開口するように配置されており、排出口１２ｂは中和槽１３の内部に開口するように配置されている。つまり、流路部材１２によってドレン貯留槽１１と中和槽１３とは連通している。
【００３０】
流路部材１２はサイフォンを構成するものであればよく、たとえば管であってもよく、また成形による流路を有するものであってもよい。この管としては、たとえば円筒状のものであってもよく、矩形状のものであってもよい。また、この成形による流路を有するものとしては、たとえば、板材をプレス成形したり、樹脂成形により形成された凹部が流路を構成するものであってもよい。
【００３１】
図１および図３を参照して、流路部材１２は、貫通部Ｓを有している。貫通部Ｓは取込口１２ａと上端部ＴＰとの間に配置されている。貫通部Ｓは管形状の外部ＯＳと内部ＩＳとをつなぐように構成されている。貫通部Ｓは、取込口１２ａから中和槽１３に向かって流路部材１２の内部ＩＳにドレンＤが流れる際にドレンＤの表面張力により貫通部Ｓから流路部材１２の外部ＯＳへドレンＤが漏れることを防止できるよう構成されている。
【００３２】
本実施の形態では、貫通部Ｓは取込口１２ａまで延びている。貫通部Ｓは、取込口１２ａが形成された流路部材１２の端部まで延びている。貫通部Ｓは、取込口１２ａが形成された流路部材１２の端部において取込口１２ａとつながっている。貫通部Ｓは、管形状の軸方向および径方向の両方において開口を有している。
【００３３】
また、本実施の形態では、貫通部Ｓは、流路部材１２が取込口１２ａから排出口１２ｂに延在する方向に沿って延びている。貫通部Ｓは、管形状の軸方向に沿って延びている。貫通部Ｓは、管形状の軸方向に高さＡを有している。貫通部Ｓは、管形状の径方向に幅Ｂを有している。この管形状の軸方向の高さＡは、管形状の径方向の幅Ｂよりも大きな寸法を有している。
【００３４】
この管形状の軸方向の高さＡは径方向において均一の寸法を有している。この管形状の径方向の幅Ｂは軸方向において均一の寸法を有している。この管形状の高さＡは、たとえば４ｍｍ以上６ｍｍ以下であることが好ましく、５ｍｍであることが特に好ましい。この管形状の径方向の幅Ｂは３ｍｍ以上４ｍｍ以下であることが好ましい。また、管形状の内径はたとえば６ｍｍであることが好ましい。
【００３５】
図１および図４を参照して、貫通部Ｓは、管形状の周方向の一部に形成されている。貫通部Ｓは、管形状の径方向に流路部材１２の外周面と内周面とを貫通している。貫通部Ｓから管形状の内部ＩＳが露出されている。
【００３６】
再び図１および図２を参照して、中和槽１３は酸性のドレンＤを中和剤１５によって中和するためのものである。中和槽１３は中和剤１５を有している。具体的には、中和槽１３は内部の空間に中和剤１５を収容している。中和槽１３は、内部の空間において、酸性のドレンＤが中和剤１５と反応することにより酸性のドレンＤを中和するように構成されている。この中和槽１３は底面部１３ａを有している。この底面部１３ａは貫通孔１３ｂを有している。この底面部１３ａは貫通孔１３ｂから中和剤１５が脱落しないように構成されていればよい。この底面部１３ａはたとえば網で構成されていてもよい。また、この底面部１３ａは排出口１２ｂの下方に配置されている。
【００３７】
中和剤１５は、底面部１３ａに載置されている。中和剤１５は、流路部材１２の排出口１２ｂの下方に配置されている。本実施の形態では、中和剤１５の高さ方向の中央部に排出口１２ｂが配置されているため、中和剤１５は排出口１２ｂの上方にも配置されている。中和槽１３は、流路部材１２の取込口１２ａから取り込まれ排出口１２ｂから排出されたドレンＤが中和剤１５の少なくとも一部の表面に沿って下方に流れるように構成されている。
【００３８】
中和剤１５はアルカリ性である。つまり中和剤１５のｐＨ（水素イオン指数）の値は７よりも大きい。この中和剤１５は中和槽１３内に充填されている。中和剤１５は複数の粒状の材料から構成されていてもよい。この場合、複数の材料の粒径は、たとえば１ｍｍ以上３ｍｍ以下である。なお、中和剤１５は繊維状、塊状の材料から構成されていてもよい。また、中和剤１５は、ドレン流路部１５１と、ストック部１５２とを有している。このドレン流路部１５１はドレンＤと接触して反応するための部分である。このドレン流路部１５１はドレンＤが流れるように構成されている。このドレン流路部１５１は排出口１２ｂよりも下方に配置されている。
【００３９】
またストック部１５２は中和剤１５を保存するための部分である。このストック部１５２はドレンＤが流れないように構成されている。このストック部１５２はドレン流路部１５１の上方に配置されており、排出口１２ｂよりも上方に配置されている。したがってストック部１５２はドレンＤと接触しないためドレンＤと反応もしない。
【００４０】
中和剤１５には、酸化マグネシウムを用いることができる。酸化マグネシウムの体積あたりのアルカリ容量は炭酸カルシウムの約３倍であるため、炭酸カルシウムよりも容量あたりのアルカリ量を多くすることができる。このため、中和装置１を小型化することができる。
【００４１】
中和剤１５に酸化マグネシウムを用いた場合、潜熱回収式熱源機の寿命を考慮して、酸性のドレンＤと反応していない状態（初期状態）において、ドレン流路部１５１はたとえば１２８ｃｍ3の体積を有しており、ストック部１５２はたとえば１５５ｃｍ3の体積を有していることが好ましい。すなわち、出力２４号の潜熱回収式熱源機の寿命を１５年と設定すると、その間に発生するドレンの量はたとえば約９０００リットルとなる。このドレンを中和するのに必要な酸化マグネシウムの量は２７０ｇと見積もられる。ドレン流路部１５１の容積は１２８ｃｍ3（幅８ｃｍ×奥行き４ｃｍ×高さ４ｃｍ）に設定しており、また酸化マグネシウムのかさ密度は１．７４ｇ／ｃｍ3であるため、ドレン流路部１５１の酸化マグネシウムの量は２２２．７ｇとなる。したがって、必要な酸化マグネシウムの量は４９２．７ｇとなり、体積は合計で２８３ｃｍ3となる。よって、ドレン流路部１５１の体積は１２８ｃｍ3となり、ストック部１５２の体積は１５５ｃｍ3となる。また、中和剤１５には、水酸化カルシウム、炭酸マグネシウムなども用いることが可能である。
【００４２】
中和装置１は、流路部材１２の取込口１２ａから取り込まれ排出口１２ｂから排出されたドレンＤが中和剤１５の少なくとも一部の表面に沿って下方に流れた後に底面部１３ａの貫通孔１３ｂを通じて底面部１３ａの下方へ流れ落ちるように構成されている。また、貫通孔１３ｂを通じて底面部１３ａの下方に流れ落ちたドレンＤが中性になるように底面部１３ａと排出口１２ｂとの間に保持された中和剤１５の量が設定されている。
【００４３】
排出槽１４は内部の空間に貫通孔１３ｂから流れ落ちたドレンＤを収容可能に構成されている。排出槽１４は、このドレンＤをドレンタンク２に供給可能に構成されている。
【００４４】
次に、本実施の形態のドレン排出動作について説明する。
図１および図５を参照して、潜熱回収式熱源機が運転している場合には、給湯側熱交換器２１および風呂側熱交換器２２で発生しドレン受け２３に受けられた酸性のドレンＤが中和装置１に供給される。
【００４５】
中和装置１では、まずドレン貯留槽１１にドレン受け２３から供給された酸性のドレンＤが貯留される。ドレン貯留槽１１に貯留されたドレンＤの水位が上昇すると取込口１２ａから流路部材１２内にドレンＤが取り込まれる。ドレン貯留槽１１に貯留されたドレンＤの水位が流路部材１２の上端部ＴＰに達すると、取込口１２ａから流路部材１２内に取り込まれたドレンＤが上端部ＴＰを超えて排出口１２ｂに流れて排出口１２ｂから排出される。
【００４６】
このとき、流路部材１２がサイフォンを構成するため、ドレン貯留槽１１に貯留されたドレンＤの水位が取込口１２ａの高さ位置となるまでドレンＤが排出口１２ｂから排出される。このため、ドレン貯留槽１１に貯留されたドレンＤは、ドレンＤの水位が上端部ＴＰの高さ位置から取込口１２ａの高さ位置となるまで連続して排出される。このようにして、サイフォン作用により一定量のドレンＤが排出口１２ｂから排出される。
【００４７】
また排出口１２ｂがドレン流路部１５１の上方に開口しているためドレン流路部１５１の上方から下方に向かってドレンＤが流れる。具体的には、ドレンＤは中和剤１５の表面に沿って下方に流れ、底面部１３ａの貫通孔１３ｂから流れ落ちる。この際、中和剤１５とドレンＤとが接触して反応することによって、ドレンＤが中和される。中和剤１５によって中和され、貫通孔１３ｂから流れ落ちたドレンＤは、排出槽１４を経てドレンタンク２に供給される。
【００４８】
ドレンタンク２では、水位検知手段３により検出されるドレンタンク２内の水位が高水位（Ｈ）以上か否かが判別され、水位が高水位（Ｈ）以上になった場合には、ドレン排出ポンプ４がＯＮされて、ドレンタンク２内のドレンＤが排出される。このドレンＤの排出後、水位が低水位（Ｌ）未満になった場合には、ドレン排出ポンプ４がＯＦＦされて、ドレンタンク２内のドレンの排出が停止される。このようにして、潜熱回収式熱源機のドレンタンク２内の水位が制御される。
【００４９】
また、図５および図６を参照して、ドレン貯留槽１１に貯留された酸性のドレンＤが流路部材１２内を通って排出口１２ｂから排出されると、ドレン流路部１５１は酸性のドレンＤと反応することにより消耗する。これにより、ドレン流路部１５１にスペースが生じてドレン流路部１５１の体積が減少するが、ドレン流路部１５１の上方に位置するストック部１５２が自重により下方に移動して上記スペースが補填される。このようにして、酸性のドレンＤと接触して反応する部分の中和剤１５が自動的に補充される。これにより、ドレン流路部１５１の量を一定に保つことができるため、ドレンＤとドレン流路部１５１との反応量を一定に保つことができる。
【００５０】
続いて、図７〜図１０を参照して、サイフォン作用によりドレンＤが排出される様子について説明する。
【００５１】
図７を参照して、ドレン貯留槽１１にドレンＤが貯留されることにより、ドレン貯留槽１１内でのドレンＤの水位が上昇する。ドレン貯留槽１１内でのドレンＤの水位が流路部材１２の取込口１２ａの高さ位置よりも上昇すると、取込口１２ａから流路部材１２内にドレンＤが流入する。
【００５２】
図８を参照して、さらにドレン貯留槽１１内でのドレンＤの水位が上昇して、流路部材１２の上端部ＴＰの高さ位置に達すると、取込口１２ａから流入したドレンＤが上端部ＴＰから排出口１２ｂに流れる。そして、排出口１２ｂから流路部材１２外にドレンＤが排出される。このときにサイフォン作用が発生する。
【００５３】
図９を参照して、サイフォン作用により流路部材１２の排出口１２ｂからドレンＤが排出されることにより、ドレン貯留槽１１内でのドレンＤの水位が下降する。この際、ドレン貯留槽１１内でのドレンＤの水位が貫通部Ｓの排出口１２ｂ側の端部（上端）よりも下降しても貫通部Ｓに表面張力によりドレンＤの膜が形成される。このため、ドレン貯留槽１１内でのドレンＤの水位が貫通部Ｓの高さ位置まで下降してもサイフォン作用が維持される。そして、サイフォン作用により流路部材１２の排出口１２ｂからドレンＤが排出されることにより、ドレン貯留槽１１内でのドレンＤの水位は流路部材１２の取込口１２ａの高さ位置まで下降する。
【００５４】
図１０を参照して、ドレン貯留槽１１内でのドレンＤの水位が流路部材１２の取込口１２ａの高さ位置まで下降したときに、ドレンＤの水位が貫通部Ｓの取込口１２ａ側の端部（下端）に到達する。このときに、ドレンＤの表面張力により貫通部Ｓに形成されたドレンＤの膜が破壊される。そして、貫通部Ｓから流路部材１２の内部に空気が流入して流路部材１２の内部がドレンＤから空気に置換される。これにより、サイフォン作用が終了する。このため、再びサイフォン作用が発生するまでドレンＤは流路部材１２の排出口１２ｂから排出されない。つまり、図７および図８に示すように、再びドレン貯留槽１１内でのドレンＤの水位が上昇して流路部材１２の上端部ＴＰの高さ位置に達するまでドレンＤは流路部材１２の排出口１２ｂから排出されない。
【００５５】
次に、比較例と対比して本実施の形態の作用効果について説明する。
図１１を参照して、比較例の中和装置１は、ドレン貯留槽１１と中和槽１３とを連通する流路部材１２に、図９に示す本実施の形態の貫通部Ｓが設けられていない点で本実施の形態の中和装置１と主に異なっている。
【００５６】
比較例の中和装置１でも、サイフォン作用によりドレンＤが流路部材１２の排出口１２ｂから排出され、ドレン貯留槽１１内でのドレンＤの水位が取込口１２ａの高さ位置まで下降する。
【００５７】
サイフォン作用により流路部材１２からのドレンＤの排出が終了する直前に、ドレン貯留槽１１に新たなドレンＤが流入することで、ドレン貯留槽１１内でのドレンＤの水位が上昇する。これにより、流路部材１２の取込口１２ａがドレンＤにより塞がれ、流路部材１２内に空気溜まりＣが生じる。
【００５８】
この結果、ドレン貯留槽１１内でのドレンＤの水位が流路部材１２の上端部ＴＰの高さ位置まで上昇しない状態で、ドレン貯留槽１１内に流入した新たなドレンＤが取込口１２ａから流路部材１２内に取り込まれて排出口１２ｂから少量ずつ排出されるという現象が生じる。このため、比較例の中和装置１では、サイフォンにより一定量のドレンＤを排出することができない。したがって、サイフォンにより排出されるドレンＤの流量を定量化することができない。
【００５９】
これに対して、図３、図５、図９および図１０に示すように、本実施の形態の中和装置１によれば、取込口１２ａから中和槽１３に向かって流路部材１２の内部にドレンＤが流れる際にドレンＤの表面張力により流路部材１２の外部ＯＳへ貫通部ＳからドレンＤが漏れることを防止できる。また、サイフォンにより流路部材１２の内部からドレンＤが排出されると、ドレンＤの表面張力により貫通部Ｓに形成されたドレンＤの膜が破壊される。そして、貫通部Ｓから流路部材１２の内部に空気が流入して流路部材１２の内部がドレンＤから空気に置換される。このため、流路部材１２からのドレンＤの排出が終了する直前に、取込口１２ａから新たなドレンＤが流路部材１２の内部に流入しても流路部材１２の内部に空気溜まりが発生することを抑制できる。したがって、流路部材１２からのドレンＤの排出が終了する直前に、取込口１２ａから新たなドレンＤが流路部材１２の内部に流入してもドレン貯留槽１１内でのドレンＤの水位が流路部材１２の上端部ＴＰに達してからサイフォンにより新たなドレンＤが排出される。これにより、サイフォンにより排出されるドレンＤの流量を定量化することができる。よって、ドレンＤと中和剤との中和反応を安定させることができる。
【００６０】
また、図３に示すように、本実施の形態の中和装置１においては、貫通部Ｓは取込口１２ａまで延びているため、取込口１２ａから流路部材１２の内部に空気が入るときに、貫通部Ｓに形成されたドレンＤの膜が破壊されやすい。そのため、貫通部Ｓから流路部材１２の内部に空気が流入しやすい。したがって、流路部材１２の内部がドレンＤから空気に置換されやすい。
【００６１】
また、図２および図３に示すように、本実施の形態の中和装置１においては、貫通部Ｓは、流路部材１２が取込口１２ａから排出口１２ｂに延在する方向に沿って延びている。このため、貫通部Ｓの取込口１２ａ側の端部から排出口１２ｂ側の端部までの距離が長くなる。したがって、貫通部Ｓの取込口１２ａ側の端部までドレンＤの水位が下降したときに、貫通部Ｓに形成されたドレンＤの膜が破壊されやすい。そのため、貫通部Ｓから流路部材１２の内部に空気が流入しやすい。
【００６２】
本実施の形態の潜熱回収式熱源機は、上記の中和装置１を備えている。したがって、サイフォンにより排出されるドレンＤの流量を定量化することができる中和装置１を備えた潜熱回収式熱源機を提供することができる。
【００６３】
（実施の形態２）
次に、図１２および図１３を参照して、本発明の実施の形態２の中和装置１について説明する。以下、特に説明しない限り、上記の実施の形態１と同一の構成には同一の符号を付し、説明を繰り返さない。このことは、以下の実施の形態３でも同様である。
【００６４】
本発明の実施の形態２の中和装置１は、流路部材１２の貫通部Ｓの構成が上記の実施の形態１の中和装置１に比べて主に異なっている。
【００６５】
本実施の形態の中和装置１では、貫通部Ｓは、第１の貫通部分Ｓ１と第２の貫通部分Ｓ２とを含んでいる。第１の貫通部分Ｓ１と第２の貫通部分Ｓ２とは互いに管形状の内部を挟んで向かい合うように配置されている。
【００６６】
続いて、本実施の形態の中和装置１の変形例について説明する。
上記では貫通部Ｓは第１の貫通部分Ｓ１と第２の貫通部分Ｓ２とを含んでいる場合について説明したが、貫通部Ｓは２つの貫通部分を含んでいる構成に限定されない。つまり、貫通部Ｓは３個以上の複数の貫通部分を含んでいてもよい。
【００６７】
図１４および図１５を参照して、本実施の形態の中和装置１の変形例では、貫通部Ｓは第１の貫通部分Ｓ１および第２の貫通部分Ｓ２に加えて第３の貫通部分Ｓ３および第４の貫通部分Ｓ４を含んでいる。第３の貫通部分Ｓ３と第４の貫通部分Ｓ４とは互いに管形状の内部を挟んで向かい合うように配置されている。
【００６８】
次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
本実施の形態の中和装置１によれば、第１の貫通部分Ｓ１および第２の貫通部分Ｓ２のいずれかに形成されたドレンＤの膜が破壊されると、そこから流路部材１２の内部に空気が流入するため、流路部材１２の内部がドレンから空気に置換されやすい。また、第１の貫通部分Ｓ１と第２の貫通部分Ｓ２とは互いに管形状の内部を挟んで向かい合うように配置されているため、管形状の内部に空気が流入しやすい。このため、流路部材１２の内部がドレンＤから空気に置換されやすい。
【００６９】
また、本実施の形態の中和装置１の変形例では、第１〜第４の貫通部分Ｓ１〜Ｓ４のいずれかに形成されたドレンＤの膜が破壊されると、そこから流路部材１２の内部に空気が流入するため、流路部材１２の内部がドレンから空気に置換されやすい。また、第１の貫通部分Ｓ１と第２の貫通部分Ｓ２とに加えて、第３の貫通部分Ｓ３と第４の貫通部分Ｓ４とは互いに管形状の内部を挟んで向かい合うように配置されているため、管形状の内部に空気が流入しやすい。
【００７０】
（実施の形態３）
次に、図１６〜図２０を参照して、本発明の実施の形態３の中和装置１について説明する。本発明の実施の形態３の中和装置１は、流路部材１２の貫通部Ｓの構成が上記の実施の形態１の中和装置１に比べて主に異なっている。
【００７１】
図１６を参照して、本実施の形態の中和装置１では、貫通部Ｓは、取込口１２ａが形成された流路部材１２の端部と離れて配置されている。つまり、貫通部Ｓは、取込口１２ａが形成された流路部材１２の端部との間に間隔を有して配置されている。貫通部Ｓの取込口１２ａ側の端部と流路部材１２の取込口１２ａが形成された端部との間隔はたとえば１０ｍｍ以内の寸法を有していることが好ましい。貫通部Ｓは、取込口１２ａが形成された流路部材１２の端部において取込口１２ａとつながっていない。貫通部Ｓは、管形状の径方向にのみ開口を有している。
【００７２】
また、貫通部Ｓの管形状の軸方向の高さＡは径方向において均一の寸法を有しており、この管形状の径方向の幅Ｂは軸方向において均一の寸法を有している。
【００７３】
続いて、本実施の形態の中和装置１の変形例１について説明する。
上記では、貫通部Ｓの管形状の軸方向の高さＡは径方向において均一の寸法を有しており、この管形状の径方向の幅Ｂは軸方向において均一の寸法を有している場合について説明したが貫通部Ｓの形状はこれに限定されない。
【００７４】
図１７を参照して、本実施の形態の中和装置１の変形例１では、貫通部Ｓは側面視において逆Ｔ字形状に形成されている。具体的には、貫通部Ｓの管形状の軸方向の高さＡは、一部に高さＡ１を有している。高さＡ１は高さＡよりも小さい寸法を有している。また、貫通部Ｓの管形状の径方向の幅Ｂは、一部に幅Ｂ１を有している。幅Ｂ１は幅Ｂよりも小さい寸法を有している。貫通部Ｓは高さＡ１において幅Ｂ１を有している。つまり、貫通部Ｓは高さＡ１において部分的に小さい幅Ｂ１を有している。
【００７５】
続いて、本実施の形態の中和装置１の変形例２について説明する。図１８を参照して、本実施の形態の中和装置１の変形例２では、貫通部Ｓは側面視において三角形状に形成されている。
【００７６】
続いて、本実施の形態の中和装置１の変形例３について説明する。図１９を参照して、本実施の形態の中和装置１の変形例３では、貫通部Ｓは側面視において円形状に形成されている。貫通部Ｓは直径Ｅを有している。
【００７７】
続いて、本実施の形態の中和装置１の変形例４について説明する。図２０を参照して、本実施の形態の中和装置１の変形例４では、貫通部Ｓは側面視において矩形形状に形成されている。貫通部Ｓの管形状の軸方向の高さＡは、管形状の径方向の幅Ｂよりも小さな寸法を有している。
【００７８】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００７９】
１  中和装置、２  ドレンタンク、３  水位検知手段、４  ドレン排出ポンプ、５  逆止弁、６  制御部、１１  ドレン貯留槽、１２  流路部材、１２ａ  取込口、１２ｂ  排出口、１３  中和槽、１３ａ  底面部、１３ｂ  貫通孔、１４  排出槽、１５  中和剤、２１  給湯側熱交換器、２１ａ，２２ａ  一次熱交換器、２１ｂ，２２ｂ  二次熱交換器、２２  風呂側熱交換器、２４ａ  給湯配管、２４ｂ  給水配管、２５ａ  往き配管、２５ｂ  配管、２６  燃焼装置、２７  送風機、１５１  ドレン流路部、１５２  ストック部、Ｄ  ドレン、Ｈ，Ｌ  電極部、ＩＳ  内部、ＯＳ  外部、Ｓ  貫通部、Ｓ１〜Ｓ４  第１〜第４の貫通部分、ＴＰ  上端部。
【図１】
2016148494.tif 000003
【図２】
2016148494.tif 000004
【図３】
2016148494.tif 000005
【図４】
2016148494.tif 000006
【図５】
2016148494.tif 000007
【図６】
2016148494.tif 000008
【図７】
2016148494.tif 000009
【図８】
2016148494.tif 000010
【図９】
2016148494.tif 000011
【図１０】
2016148494.tif 000012
【図１１】
2016148494.tif 000013
【図１２】
2016148494.tif 000014
【図１３】
2016148494.tif 000015
【図１４】
2016148494.tif 000016
【図１５】
2016148494.tif 000017
【図１６】
2016148494.tif 000018
【図１７】
2016148494.tif 000019
【図１８】
2016148494.tif 000020
【図１９】
2016148494.tif 000021
【図２０】
2016148494.tif 000022