(57)【要約】【課題】落ち葉や土等の異物がドレン中和器のドレン貯留室内に流入することを防ぐ。【解決手段】ドレンを貯留して中和するドレン貯留室３３のドレン導入口３１側に、ドレンに混入されている異物を除去する異物除去室９を設ける。異物除去室９のドレン入口１１は異物除去室９の上端から下端側に向けて伸設された管状部材１０により構成し、その下端１６は異物除去室９の底面と間隔を介し、異物除去室９のドレン出口１５は管状部材１０の下端１６よりも上側に形成する。異物除去室９に流れてくるドレンに該ドレンより比重が小さい落ち葉等の軽量異物１２が含まれているときには、軽量異物１２を管状部材１０内でドレンに浮かせ、ドレンに該ドレンより比重が大きい重量異物１３が含まれているときには、重量異物１３を異物除去室９の底面側に沈殿させて溜めることにより、ドレン貯留室３３に異物が流入することを防ぐ。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーナの排気潜熱を回収する潜熱回収用熱交換器で発生するドレンを貯留して該ドレンを中和するドレン貯留室を備えたドレン中和器のドレン導入口側に、前記ドレンに混入されている異物を除去する異物除去室が設けられ、該異物除去室のドレン入口は前記異物除去室の上端から下端側に向けて伸設された管状部材により構成されて該管状部材の下端は前記異物除去室の底面と間隔を介しており、ドレンが前記異物除去室から前記ドレン貯留室へ出る異物除去室のドレン出口は前記管状部材の下端よりも上側に形成されており、前記異物除去室は該異物除去室に流れてくるドレンに該ドレンより比重が小さい軽量異物が含まれているときには該軽量異物を前記管状部材内でドレンに浮かせることにより前記軽量異物が前記ドレン貯留室に流れることを防ぎ、かつ、前記ドレンに該ドレンより比重が大きい重量異物が含まれているときには該重量異物を前記異物除去室の底面側に沈殿させて溜めることにより、前記ドレンに含まれる異物が前記ドレン貯留室に流入することを防ぐ構成と成していることを特徴とするドレン異物除去構造。
【請求項２】
バーナの排気潜熱を回収する潜熱回収用熱交換器で発生するドレンを貯留して該ドレンを中和するドレン貯留室を備えたドレン中和器のドレン導入口側に、前記ドレンに混入されている異物を除去する異物除去室が設けられ、該異物除去室には該異物除去室の上端から下端側に向けて伸設されて前記異物除去室を前記ドレンの入口側の第１室と前記ドレンの出口側の第２室とに仕切る仕切り壁が設けられて、該仕切り壁の下端側には前記第１室と前記第２室とを連通する連通部が設けられており、前記異物除去室のドレンの出口は前記仕切り壁の下端よりも上側に形成されており、前記異物除去室は該異物除去室に流れてくるドレンに該ドレンより比重が小さい軽量異物が含まれているときには該軽量異物を前記第１室内でドレンに浮かせることにより前記軽量異物が第２室側に流れることを防ぎ、かつ、前記ドレンに該ドレンより比重が大きい重量異物が含まれているときには該重量異物を前記異物除去室の底面側に沈殿させて溜めることにより、前記ドレンに含まれる異物が前記ドレン貯留室に流入することを防ぐ構成と成していることを特徴とするドレン異物除去構造。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載のドレン異物除去構造を有して、異物除去室がドレン中和器内に内蔵されていることを特徴とするドレン中和器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潜熱回収用熱交換器で発生するドレンを中和するドレン中和器の、ドレン貯留室内に異物が混入することを防止する、ドレン異物除去構造とそのドレン異物除去構造を用いたドレン中和器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図３には、潜熱回収用熱交換器を備えた屋外配置型の給湯器の一例が模式的に示されている。同図において、給湯器１７の器具ケース４０内に設けられた燃焼室２０内には、バーナ１が配置され、このバーナ１にはバーナ１に燃料を供給するガス管（図示せず）が接続されている。
【０００３】
バーナ１の下方側には、バーナ１の燃焼の給排気を行なう燃焼ファン５が設けられており、この給湯器１７は、燃焼ファン５の回転によって外部より吸気する空気をバーナ１に送り、この空気と、前記ガス管を通って供給されるガスとによってバーナ燃焼を行い、かつ、バーナ燃焼により生じた燃焼ガスを、燃焼ファン５の回転によって、図の破線矢印に示すように、燃焼室２０から排気口８側に送って排気する。
【０００４】
上記バーナ１の上側には、バーナ１の燃焼ガス中の顕熱を回収するメインの熱交換器（一次熱交換器）４と、このメインの熱交換器４よりも前記燃焼ガスの流れの下流側に設けられて、燃焼ガスの顕熱および潜熱を回収する潜熱回収用熱交換器（二次熱交換器）６が互いに間隔を介して配置されている。なお、それぞれの熱交換器４，６は、バーナ１の燃焼ガスの熱を受ける水管を有し、必要に応じて、その外周側にフィンを設けて形成されている。
【０００５】
潜熱回収用熱交換器６の入口側には、水供給源から潜熱回収用熱交換器６に水を導く給水管４６が接続されており、潜熱回収用熱交換器６の出口側とメインの熱交換器４の入口側は、接続管４８を介して接続されている。また、メインの熱交換器４の出口側には給湯管４７が接続されている。
【０００６】
通常、給水管４６には、給水管４６から供給されて潜熱回収用熱交換器６へ流れ込む水の入水温度を検出する入水サーミスタ（図示せず）と、潜熱回収用熱交換器６へ流れ込む水の流量を検出する水量センサ（図示せず）とが設けられており、また、給湯管４７には流れ出る湯の温度を検出することができる出湯サーミスタ（図示せず）が設けられている。
【０００７】
潜熱回収用熱交換器６の下側には、該潜熱回収用熱交換器６で発生するドレン（凝縮水の水滴）を回収するドレンの受け皿４３が設けられ、受け皿４３にたまったドレンを、ドレン管４４を介して器具ケース４０の外部に排出するようにしている。なお、ドレンは、燃焼ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）、硫黄酸化物（ＳＯｘ）等を含むため、ｐＨ２〜４の強酸性であるため、中和する必要があり、図３に示す給湯器１７においては、ドレン管４４に、ドレン中和器３を介設している。
【０００８】
ドレン中和器３は、例えば図４に示すように、ドレンを中和するドレン貯留室３３を有しており、このドレン貯留室３３内には、断面部分（図の右上端部）に示すように、例えば炭酸カルシウム等をφ５ｍｍ程度の粒状にした中和剤３５が互いに隙間を介して充填されている。なお、図４において、符号７は、ドレン貯留室３３内を区分けする区分け壁を示す。ドレンは、図の矢印Ｄに示すように、ドレン導入口３１からドレン貯留室３３内に導入され、炭酸カルシウム等の中和剤３５と反応することで中性を示す硝酸カルシウム等となってドレン排出部３２から排出される。なお、このようなドレン等の酸性廃水の処理方法として、炭酸カルシウムを用いることは、広く知られている（例えば、特許文献１、参照。）。
【０００９】
前記給湯器１７において、前記バーナ１の燃焼制御と前記燃焼ファン５の回転制御は、前記各センサの検出信号に基づき、燃焼制御装置（図示せず）により、予め与えられたシーケンスプログラムにしたがって行われており、前記の如く、ガス管から供給されるガスと燃焼ファン５により送られる空気とによってバーナ１の燃焼が行われる。このバーナ１の燃焼に伴い、水を給水管４６から潜熱回収用熱交換器６とメインの熱交換器４を順に通して湯が作りだされ、給湯管４７を介して台所等の給湯先に導かれて給湯される。
【００１０】
なお、潜熱回収用熱交換器６を備えた給湯器において、バーナ１からの高温の燃焼ガスがメインの熱交換器４を通過する間に、燃焼ガスとメインの熱交換器４に供給される水との間で熱交換が行われ、燃焼ガスの顕熱が回収される。また、メインの熱交換器４を通過した燃焼ガスが潜熱回収用熱交換器６を通過する間に、燃焼ガスと潜熱回収用熱交換器６に供給される水との間で熱交換することで、燃焼ガスの顕熱および潜熱が回収される。
【００１１】
潜熱回収用熱交換器６による燃焼ガスの潜熱回収は、水蒸気を含んだ燃焼ガスを飽和温度以下の低温伝熱面に接触させて燃焼ガス中の水蒸気を凝縮させることにより行われる。すなわち、水蒸気が凝縮する際に発生する凝縮潜熱を回収するものであり、通常は、燃焼ガスとして給湯器等の燃焼系の外に排出されてしまう燃焼ガスの水蒸気の持つエンタルピーを回収するものである。
【００１２】
このように、潜熱回収用熱交換器６を備えた給湯器においては、バーナ１の燃焼による燃焼ガスが潜熱回収用熱交換器６を通るときに、潜熱回収用熱交換器６内の水管を通る水が、燃焼ガス中の水蒸気が保有している潜熱を奪って（潜熱を回収して）温度を高め、さらにメインの熱交換器４を通るときに、バーナ１の燃焼火力でもって加熱されて設定温度の湯が作り出されるので、バーナ１によって効率の良い加熱ができる。
【００１３】
つまり、潜熱回収用熱交換器６を設けることにより、例えば給湯器においては、高位発熱量（総発熱量）ベースで熱効率が約９０％以上に達し、潜熱回収用熱交換器６が設けられていない通常の給湯器に比べ、高い熱効率が達成される。
【００１４】
【特許文献１】特開２０００−２１８２８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
ところで、住宅には様々なものがあるが、一戸建て住宅の南側の庭には木々が植えられることが多く、一方、給湯器１７等の燃焼装置は住宅の北側に設けられることが多い。そのため、例えば図５（ａ）に示すように、複数の一戸建て住宅２７が並んで配置された住宅街においては、給湯器１７等の燃焼装置と木２とが向かい合うような状態となることが多く、図５（ｂ）に示すように、木２の落ち葉が給湯器１７の排気口８から給湯器１７内に入り込み、ドレン中和器３に入り込むことがある。特に、日本列島において、太平洋側の地域においては、晩秋から冬場にかけては、北風が吹く割には雨の日が少なく、土埃や落ち葉が排気口８からドレン中和器３に入り込むことが多々あった。
【００１６】
そうすると、この落ち葉がドレン貯留室３３内の中和剤３５の隙間に入り込み、ドレン中和器３が目詰まりしてしまうといった問題が生じた。そうなると、例えば図４に示したようなドレン中和器３においては、ドレンの水位が、図のＡで示す通常の水位を超えて、図のＢで示す溢れ防止の水位まで上昇し、この上昇水位が、ドレンの溢れ防止の水位を検出する水位検出電極３６により検出されることになる。そして、給湯器１７の燃焼を止めてドレンが溢れることを防止することが必要となるために、利用者は給湯器１７を使用できない状態となり、非常に不快な思いをすることになった。
【００１７】
本発明は、上記課題を解決するために成されたものであり、その目的は、落ち葉や土等の異物がドレン貯留室内に入り込むことを防止できるドレン異物除去構造およびそのドレン異物除去構造を用いたドレン中和器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を達成するために、本発明は次のような構成をもって課題を解決するための手段としている。すなわち、第１の発明のドレン異物除去構造は、バーナの排気潜熱を回収する潜熱回収用熱交換器で発生するドレンを貯留して該ドレンを中和するドレン貯留室を備えたドレン中和器のドレン導入口側に、前記ドレンに混入されている異物を除去する異物除去室が設けられ、該異物除去室のドレン入口は前記異物除去室の上端から下端側に向けて伸設された管状部材により構成されて該管状部材の下端は前記異物除去室の底面と間隔を介しており、ドレンが前記異物除去室から前記ドレン貯留室へ出る異物除去室のドレン出口は前記管状部材の下端よりも上側に形成されており、前記異物除去室は該異物除去室に流れてくるドレンに該ドレンより比重が小さい軽量異物が含まれているときには該軽量異物を前記管状部材内でドレンに浮かせることにより前記軽量異物が前記ドレン貯留室に流れることを防ぎ、かつ、前記ドレンに該ドレンより比重が大きい重量異物が含まれているときには該重量異物を前記異物除去室の底面側に沈殿させて溜めることにより、前記ドレンに含まれる異物が前記ドレン貯留室に流入することを防ぐ構成と成していることを特徴とする。
【００１９】
また、第２の発明のドレン異物除去構造は、バーナの排気潜熱を回収する潜熱回収用熱交換器で発生するドレンを貯留して該ドレンを中和するドレン貯留室を備えたドレン中和器のドレン導入口側に、前記ドレンに混入されている異物を除去する異物除去室が設けられ、該異物除去室には該異物除去室の上端から下端側に向けて伸設されて前記異物除去室を前記ドレンの入口側の第１室と前記ドレンの出口側の第２室とに仕切る仕切り壁が設けられて、該仕切り壁の下端側には前記第１室と前記第２室とを連通する連通部が設けられており、前記異物除去室のドレンの出口は前記仕切り壁の下端よりも上側に形成されており、前記異物除去室は該異物除去室に流れてくるドレンに該ドレンより比重が小さい軽量異物が含まれているときには該軽量異物を前記第１室内でドレンに浮かせることにより前記軽量異物が第２室側に流れることを防ぎ、かつ、前記ドレンに該ドレンより比重が大きい重量異物が含まれているときには該重量異物を前記異物除去室の底面側に沈殿させて溜めることにより、前記ドレンに含まれる異物が前記ドレン貯留室に流入することを防ぐ構成と成していることを特徴とする。
【００２０】
さらに、第３の発明のドレン中和器は、前記第１または第２の発明のドレン異物除去構造を有して、異物除去室がドレン中和器内に内蔵されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のドレン異物除去構造によれば、ドレン中和器のドレン導入口側に、ドレンに混入されている異物を除去する異物除去室が設けられ、異物除去室に流れてくるドレンに、該ドレンより比重が小さい軽量異物が含まれているときには、該軽量異物を、異物除去室のドレン入口の管状部材内または異物除去室の入口側に設けられた第１室内でドレンに浮かせることにより前記軽量異物が前記ドレン貯留室に流れることを防ぎ、かつ、前記ドレンに該ドレンより比重が大きい重量異物が含まれているときには該重量異物を前記異物除去室の底面側に沈殿させて溜めることにより、前記ドレンに含まれる異物が前記ドレン貯留室に流入することを防ぐ構成と成しているので、簡単な構成で、ドレン貯留室への異物の流入を防ぐことができる。
【００２２】
また、本発明のドレン中和器によれば、本発明のドレン異物除去構造を有して異物除去室を内蔵することにより、例えば、給湯器等の燃焼装置内に設けることにより、簡単な構成で、ドレン貯留室への異物の流入を防ぎ、ドレンを的確に中和して排出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、本実施形態例の説明において、これまでの説明に示した例と同一名称部分には同一符号を付し、その重複説明は省略又は簡略化する。
【００２４】
図１には、本発明に係るドレン除去構造の第１実施形態例を備えたドレン中和器の一実施形態例の構成が模式的に示されている。このドレン中和器３は、図４に示したドレン中和器３と同様に、潜熱回収用熱交換器６で発生するドレンを貯留して該ドレンを中和するドレン貯留室３３を備えており、本実施形態例が図４に示したドレン中和器３と異なる特徴的なことは、ドレン中和器３のドレン導入口側に（ドレン貯留室３３のドレン導入口３１に隣接させて）、ドレンに混入されている異物を除去する特徴的な異物除去室９を設けていることである。
【００２５】
本実施形態例において、異物除去室９のドレン入口１１は、異物除去室９の上端から下端側に向けて伸設された管状部材１０により構成されて、該管状部材１０の下端１６は、異物除去室９の底面と間隔を介している。また、ドレンが異物除去室９から前記ドレン貯留室３３へ出る異物除去室９のドレン出口１５は、前記管状部材１０の下端１６よりも上側に形成されている。
【００２６】
そして、異物除去室９は、該異物除去室９に流れてくるドレンに、該ドレンより比重が小さい、例えば落ち葉等の軽量異物１２が含まれているときには、該軽量異物１２を、図１に示すように、前記管状部材１０内でドレンに浮かせることにより、軽量異物１２が前記ドレン貯留室３３に流れることを防ぎ、かつ、前記ドレンに該ドレンより比重が大きい、土等の重量異物１３が含まれているときには、該重量異物１３を前記異物除去室９の底面側に沈殿させて溜めることにより、前記ドレンに含まれる異物１２，１３がドレン貯留室３３に流入することを防ぐ構成と成していることを特徴とする。
【００２７】
本実施形態例は以上のように構成されており、ドレンは、図１の矢印Ｄに示すように、異物除去室９を通ってからドレン貯留室３３内に流入することになるが、このとき、異物除去室９に流れてくるドレンに、ドレンより比重が小さい軽量異物１２が含まれているときには、該軽量異物１２を、異物除去室９のドレン入口の管状部材１０内でドレンに浮かせることにより、軽量異物１２がドレン貯留室３３に流れることを防ぐので、落ち葉等が給湯器１７の排気口８から給湯器１７内に進入しても、ドレン中和器３のドレン貯留室３３内に流入することを防ぐことができる。
【００２８】
また、本実施形態例によれば、前記ドレンに、ドレンより比重が大きい重量異物１３が含まれているときには、該重量異物１３を異物除去室９の底面側に沈殿させて溜めることにより、前記ドレンに含まれる重量異物１３が前記ドレン貯留室３３に流入することを防ぐことができるので、簡単な構成で、ドレン貯留室３３への異物の流入を防ぐことができる。
【００２９】
なお、軽量異物１２が落ち葉の場合、異物除去室９に入った直後はドレンよりも軽く、管状部材１０内でドレンに浮いた状態で留まるが、時間の経過と共に落ち葉が朽ちてその比重が重くなり、重量異物１３となって異物除去室９の底面側に沈殿し、溜まることになる。
【００３０】
次に、本発明に係るドレン異物除去構造の第２実施形態例について説明する。第２実施形態例のドレンに物除去構造は、図２（ａ）に示すように、ドレン中和器３とは別個に、ドレン中和器３のドレン導入側（給湯器１７のドレン管４４とドレン中和器３との間）に異物除去室９を設けて構成されている。なお、図２（ａ）において、給湯器１７は、器具ケース４０等を省略し、模式的に示している。
【００３１】
図２（ｂ）に示すように、異物除去室９には、該異物除去室の上端から下端側に向けて仕切り壁１４が伸設されている。この仕切り壁１４は、異物除去室９をドレンの入口１１側の第１室２１とドレンの出口１５側の第２室２１とに仕切る態様と成しているが、該仕切り壁１４の下端側には前記第１室２１と前記第２室２２とを連通する連通部１８が設けられている。また、異物除去室９のドレンの出口１５は前記仕切り壁１４の下端１６よりも上側に形成されている。
【００３２】
異物除去室９は、該異物除去室９に流れてくるドレンに該ドレンより比重が小さい落ち葉等の軽量異物１２が含まれているときには、該軽量異物１２を前記第１室２１内でドレンに浮かせることにより前記軽量異物１２が第２室２２側に流れることを防ぎ、かつ、前記ドレンに該ドレンより比重が大きい土などの重量異物１３が含まれているときには、該重量異物１３を異物除去室９の底面側に沈殿させて溜めることにより、前記ドレンに含まれる異物が前記ドレン中和器３のドレン貯留室３３に流入することを防ぐ構成と成している。
【００３３】
第２実施形態例も第１実施形態例と同様に、ドレンは図２（ｂ）の矢印Ｄに示すように流れるが、このとき、ドレンに異物が混入していたとしても、落ち葉等の軽量異物１２は第１室２１内でドレンに浮かせて第２室２２側に流れることを防ぎ、重量異物１３は異物除去室９の底面側に沈殿させて溜めることによりドレン貯留室３３に流入することを防ぐことができるので、第１実施形態例と同様の効果を奏することができる。
【００３４】
なお、本発明は前記実施形態例に限定されることはなく、様々な態様を採り得る。例えば、前記第１実施形態例では、異物除去室９をドレン中和器３に内蔵させ、第２実施形態例では、異物除去室９をドレン中和器３とは別個に設けたが、異物除去室９は、給湯器１７等の燃焼装置の形態に応じて、ドレン中和器３に内蔵する形態としてもよいし、ドレン中和器３とは別個に設けてもよいものである。
【００３５】
また、前記説明は、ドレン中和器３を設ける燃焼装置として、給湯器１７について説明したが、燃焼装置は給湯器とは限らず、風呂釜や、給湯器と風呂釜の両方の機能を備えた複合給湯器等、適宜の燃焼装置にドレン中和器３を設け、そのドレン導入口側に異物除去室９を設けて本発明のドレン異物除去構造を構成できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係るドレン異物除去構造の第１実施形態例を備えたドレン中和器を模式的に示す説明図である。
【図２】本発明に係るドレン異物除去構造の第２実施形態例を模式的に示す説明図である。
【図３】潜熱回収用熱交換器を備えた給湯器の構成例を模式的に示す説明図である。
【図４】従来のドレン中和器の例を示す説明図である。
【図５】住宅街の住宅に配置される給湯器の配置位置と、住宅の木々の配置位置との関係を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  バーナ
３  ドレン中和器
４  メインの熱交換器
５  燃焼ファン
６  潜熱回収用熱交換器
８  排気口
９  異物除去室
１０  管状部材
１１  ドレン入口
１２  軽量異物
１３  重量異物
１４  仕切り壁
１５  ドレン出口
１６  下端
１７  給湯器
１８  連通部
２１  第１室
２２  第２室
３１  ドレン導入口
３３  ドレン貯留室
【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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