(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼ガスの潜熱を回収することにより発生したドレンを中和するために用いられるドレン中和装置であって、中和剤を充填する中和槽と、該中和槽にドレンを搬送する搬送管とを少なくとも有し、前記中和槽にはその内部を上流から下流にかけて複数に仕切ってなる複数の単位槽を構成し、前記搬送管には前記単位槽のそれぞれに対してドレンを導入するための複数本の導入管を分岐させて設け、前記導入管はそれぞれの単位槽に対してその内部に深く侵入させた状態にして設けると共に、複数のドレン放出口を分散させて設け、且つ前記導入管は上流の単位槽に対応した導入管から優先してドレンが流れるようにし、上位の導入管が閉塞すると次の導入管へドレンが流れるように構成したことを特徴とするドレン中和装置。
【請求項２】
中和槽の各単位槽は上流の単位槽から下流の単位槽へと直列に連通させると共に、単位槽の下部と上部とで交互に連通するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のドレン中和装置。
【請求項３】
全ての導入管が閉塞した場合に搬送管からのドレンを受け入れ、希釈して排出するための希釈槽を別に設けた請求項１又は２に記載のドレン中和装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はドレン中和装置に関し、詳しくは燃焼ガスの潜熱を回収することにより発生したドレンを中和するために用いられるドレン中和装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、燃焼部で発生した燃焼排ガスから高効率でその熱を回収するようにした給湯器等の燃焼器が提供されている。このような高効率の給湯器においては、熱交換器やその周辺から強酸性のドレンが多く発生することから、該ドレンを中和して排出するためにドレン中和槽を用いることが必要となる。
従来におけるこの種のドレン中和装置としては、中和槽内に導入されたドレンを上流から下流へ流下させる形で中和剤充填領域を通過させ、中和処理するようにしたものの他、ジグザグ通路等とすることで所定の長さを確保した中和剤通路を中和槽内に構成したものが提供されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが上記従来のドレン中和装置では、主として使用する中和剤、例えば炭酸カルシウムがドレン中に溶け出した熱交換器の金属等と反応して生成される生成物が中和槽に溜まりやすく、その結果、中和装置としての機能が低下して十分な中和処理が行えなくなったり、或いは中和剤自体は未だ消耗していない部分がかなり残っているにもかかわらず全体を取り替えなければならない等の問題があった。
特に中和剤を内挿した中和槽にドレンを流入させて反応させた場合、上流において特に反応が激しく、中和生成物も上流側に多く発生することから、中和槽内の流路を長くした構成としている場合でも、その上流位置で詰まってしまうと、ドレンの流路がショートカットされた状態となって、十分に中和されないまま装置外に排出されてしまうという問題があった。
【０００４】
そこで本発明は上記従来のドレン中和装置における問題を解消し、中和生成物等が詰まり難い、よって良好なドレンの中和処理を長期間にわたってメンテナンスフリーで確保することができ、また中和剤の取り替えロスが少ないドレン中和装置の提供を課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明のドレン中和装置は、燃焼ガスの潜熱を回収することにより発生したドレンを中和するために用いられるドレン中和装置であって、中和剤を充填する中和槽と、該中和槽にドレンを搬送する搬送管とを少なくとも有し、前記中和槽にはその内部を上流から下流にかけて複数に仕切った複数の単位槽を構成し、前記搬送管には前記単位槽のそれぞれに対してドレンを導入するための複数本の導入管を分岐させて設け、前記導入管はそれぞれの単位槽に対してその内部に深く侵入させた状態にして設けると共に、複数のドレン放出口を分散させて設け、且つ前記導入管は上流の単位槽に対応した導入管から優先してドレンが流れるようにし、上位の導入管が閉塞すると次の導入管へドレンが流れるように構成したことを第１の特徴としている。
また本発明のドレン中和装置は、上記第１の特徴に加えて、中和槽の各単位槽は上流の単位槽から下流の単位槽へと直列に連通させると共に、単位槽の下部と上部とで交互に連通するようにしたことを第２の特徴としている。
また本発明のドレン中和装置は、上記第１又は第２の特徴に加えて、全ての導入管が閉塞した場合に搬送管からのドレンを受け入れ、希釈して排出するための希釈槽を別に設けたことを第３の特徴としている。
【０００６】
上記第１の特徴によれば、熱交換器等で発生し、流下してきたドレンは中和槽内に受け入れられる。ドレンは先ず最上流にある単位槽に最上位の導入管を通って導入され、複数のドレン放出口からその最上流の単位槽内に放出される。放出されたドレンは単位槽内の中和剤によって中和される。導入管は深く単位槽に侵入させ、且つ複数のドレン放出口を分散させて設けているので、その単位槽内の全域にドレンを満遍なく放出させることができる。よって単位槽の全体での均質的な中和作用が期待でき、一部の領域で中和作用が行われるだけでその単位槽での中和作用が終了してしまうといったことがなくなる。
最上流の単位槽での中和作用によって中和生成物が発生し、やがて最上位の導入管のドレン放出口が中和生成物によって閉塞されてしまうと、搬送管のドレンは１つ下位の導入管を通って前記最上位の単位槽よりも１つ下流の単位槽に流れて放出されるようになる。このようにして、上流の単位槽から下流の単位槽へ順にドレンが導入されて中和作用が行われていく。
よって第１の特徴によれば、中和槽内の中和剤の全てを有効にドレンの中和作用に利用することができ、長期間にわたって安定した中和処理をメンテナンスフリーで確保することができると共に、中和剤が十分に使用されないまま取り替えなければならなくなる等の中和剤のロスをなくすこともできる。
【０００７】
上記第２の特徴によれば、第１の特徴による作用効果に加えて、中和槽の各単位槽は最上流の単位槽から最下流の単位槽まで直列に連通されていることで、単位槽に入ったドレンがそこで中和されながら徐々に下流の単位槽へと流れて行くことができる。これにより、例えドレンが上流の単位槽にて十分に中和されなかった場合でも、下流に進むにつれて十分に中和反応を完了させていくことができる。
また単位槽同士の連通を上流から下流へと交互に上部と下部とで行うようにすることで、中和槽内でのドレンの流路を十分に長くすることができ、一層確実にドレンの中和を達成させることができる。
よって第２の特徴によれば、中和槽内のドレンの流路を十分に長くすることができ、ドレンの中和反応を確実に達成させることができる。
【０００８】
上記第３の特徴によれば、第１又は第２の特徴による作用効果に加えて、中和槽へのドレンの供給が導入管の閉塞によって不能になると、そのドレンは希釈槽に受け入れられ、そこで希釈されて排出される。中和槽の有効使用年数は十分な期間が保証されるように中和剤の量等が確保されるが、使用状況等により中和剤が使い古されてしまい、その反応生成物によって全ての導入管が閉塞されてしまう場合があり得る。このような場合に前記希釈槽を設けることで、ドレンの中和はできないものの、その次善策としての効果を確保することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図１は本発明のドレン中和装置の実施形態を示す概略断面図である。
【００１０】
図１を参照して、ドレン中和装置は、その主たる構成要素として、中和槽１０と図示しない給湯器からのドレンの搬送管２０を備えている。前記給湯器は、例えば燃焼ガスの潜熱回収により熱効率の向上をはかるようにした高効率の給湯器とすることができるが、特にこのような給湯器にあっては、潜熱回収時に結露しやすく、強酸性のドレンが発生しやすい。
【００１１】
前記中和槽１０は、その内部を仕切壁１１により複数個の部屋に分割することで、複数の単位槽１２からなるように構成されている。そして各単位槽１２には中和剤３０が充填されている。この中和剤３０は、例えば炭酸カルシウムとすることができる。
前記複数（この図面では４個）の単位槽１２は、上流にある単位槽１２から下流にある単位槽１２へと直列に連通するように、連通口１３を単位槽１２間の前記仕切壁１１に設けている。連通口１３は、上流の単位槽１２から下流の単位槽１２へと交互に仕切壁１１の下部と上部に設けるようにしている。そして中和槽１０の最下流の単位槽１２には、中和槽１０外への排出口１４を設けている。
【００１２】
前記搬送管２０は、その末端部を分岐して複数本の導入管２１を構成している。前記複数本の導入管２１は、ドレンの流れやすい順（図面上において左にあるもの程ドレンが流れやすい）に上位の導入管２１から下位の導入管２１へと順位がつくようにしている。そして最上位（図面上の最左側）の導入管２１は最上流（図面上の最左側）の単位槽１２に配置され、次位の導入管２１は次の上流の単位槽１２に配置されていくようにし、最下位（図面上の最右側）の導入管２１が最下流（図面上の最右側）の単位槽１２に配置されるように構成している。
各導入管２１は、それぞれの単位槽１２に対して内部に深く侵入させた状態に設けている。そして導入管２１の前記単位槽１２内に侵入する領域において、複数のドレン放出口２２を分散させて設けている。
【００１３】
４０は希釈槽で、４２はドレンを希釈するための上水を希釈槽に供給する給水管である。４４は希釈槽４０への最末端口２３からのドレンの流入を検知するフロートスイッチである。ドレンの流入を検知することにより、排出口４１からそのまま排出しても問題無い程度の酸性度になるように、図示しない制御器で給水弁４３を制御して給水を行うように構成されている。
【００１４】
今、図示しない給湯器から搬送管２０を搬送されてきたドレンは、先ず最も流れやすい最上位（図面上の最左）の導入管２１を流れて、複数のドレン放出口２２から最上流（図面上の最左）の単位槽１２に放出され、中和される。そして中和されたドレンは連通口１３を通って下流側の単位槽１２に順次流れて行き、最後に排出口１４から外部に排出される。
前記最上流の単位槽１２における中和作用が十分になされた結果生じた中和生成物によって、最上位の導入管２１のドレン放出口２２が閉塞され、ドレンが最上位の導入管２１に流れなくなると、行き詰まったドレンは次位（図面上の左から２番目）の導入管２１に流れるようになり、次の上流（図面上の左から２番目）の単位槽１２での中和作用が行われるようになる。勿論、中和剤３０が使い古された最上位の単位槽１２に更にドレンが入ることもあるが、その場合に中和剤３０での中和が不十分のままとなっても、次の単位槽１２に移動することで中和が完結される。
以上のようにして、上流の単位槽１２から下流の単位槽１２へと順次中和剤３０が有効に使われて行くことになり、また各単位槽１２内では、内部まで深く侵入された導入管２１と分散された複数のドレン放出口２２の存在により、単位槽１２内での満遍ない中和作用が確保され、中和剤３０の無駄がなくなり、またドレンが十分確実に中和されることになる。
【００１５】
前記中和槽１０が年を経ることによって、中和生成物等により各導入管２１のドレン放出口２２が閉塞されてしまうようなことがあった場合には、行き詰まったドレンが希釈槽４０にまで到達する。到達したドレンはフロートスイッチ４４によって検知され、図示しない制御器でそのまま排出口４１から排出しても問題無い程度の酸性度になるように、給水弁４３を制御して給水管４２から給水を行い、十分に希釈されて排出口４１から排出される。ドレンの発生量は燃焼した燃焼量に概略比例するので、燃焼中に燃料消費量に比例した量の給水を行うようにすれば良い。通常はドレンが希釈槽４０に導入されるようになるまでに、使い古された中和剤３０が取り替えられるようにしたメンテナンスとされ、或いは給湯器の寿命が尽きることになる。
【００１６】
なお希釈の方法については、本発明は、上記記載の希釈方法に限定されるものではなく、希釈槽４０へのドレンの流入検知はフロートスイッチ４４に限らず、フローセンサや水位電極等、ドレンの流入を検知できる方法でありさえすればよい。
また給水弁４３の制御も、燃焼中に給水量を燃料消費量に応じて可変しながら連続で給水しても良いし、或いは排出口４１を希釈槽４０の底部に配すると共に排出口４１を開閉する排出弁を別途設け、一定時間毎、或いはフロートスイッチ４４が検知する毎に、一定量或いは一定時間の給水、排出をバッチ的に繰り返しても良く、希釈後のドレンがそのまま排出しても問題無い程度にまで希釈されさえすれば良い。
【００１７】
【発明の効果】
本発明は以上の構成、作用からなり、請求項１に記載のドレン中和装置によれば、燃焼ガスの潜熱を回収することにより発生したドレンを中和するために用いられるドレン中和装置であって、中和剤を充填する中和槽と、該中和槽にドレンを搬送する搬送管とを少なくとも有し、前記中和槽にはその内部を上流から下流にかけて複数に仕切ってなる複数の単位槽を構成し、前記搬送管には前記単位槽のそれぞれに対してドレンを導入するための複数本の導入管を分岐させて設け、前記導入管はそれぞれの単位槽に対してその内部に深く侵入させた状態にして設けると共に、複数のドレン放出口を分散させて設け、且つ前記導入管は上流の単位槽に対応した導入管から優先してドレンが流れるようにし、上位の導入管が閉塞すると次の導入管へドレンが流れるように構成したので、
中和槽内の中和剤の全てを有効にドレンの中和作用に利用することができ、長期間にわたって安定した中和処理をメンテナンスフリーで確保することができると共に、中和剤が十分に使用されないまま取り替えなければならなくなる等の中和剤のロスをなくすこともできる。
また請求項２に記載のドレン中和装置によれば、上記請求項１に記載の構成による効果に加えて、中和槽の各単位槽は上流の単位槽から下流の単位槽へと直列に連通させると共に、単位槽の下部と上部とで交互に連通するようにしたので、
中和槽内のドレンの流路を十分に長くすることができ、ドレンの中和反応を確実に達成させることができる。
また請求項３に記載のドレン中和装置によれば、上記請求項１又は２に記載の構成による効果に加えて、全ての導入管が閉塞した場合に搬送管からのドレンを受け入れ、希釈して排出するための希釈槽を別に設けたので、
例え中和槽へのドレンの供給が導入管の閉塞によって不能となった場合であっても、更に運ばれてくるドレンを希釈槽にて希釈して排出することができるので、ドレン処理の次善策としての効果を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のドレン中和装置の実施形態を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１０  中和槽
１１  仕切壁
１２  単位槽
１３  連通口
１４  排出口
２０  搬送管
２１  導入管
２２  ドレン放出口
２３  最末端口
３０  中和剤
４０  希釈槽
４１  排出口
【図１】
0004226764.tif 000002