(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼ガスが露点以下になって発生したドレン水を中和するためのドレン中和槽であって、
中空のケースの上部にドレン水導入口を設け、下方へ向けて前記ドレン水導入口側へ向かうように傾斜した仕切り壁を前記ケースの内部空間に設け、前記ケースの内部空間に中和剤を充填したことを特徴とするドレン中和槽。
【請求項２】
燃焼ガスが露点以下になって発生したドレン水を中和するためのドレン中和槽であって、
中空のケースの上部にドレン水導入口を設け、前記ケースの内部空間に仕切り壁を形成することにより前記ケース内を互いに連通した複数の空間に仕切ると共に前記ドレン水導入口の下方に位置する空間の水平断面が下方に向けて次第に小さくなるようにし、前記ケースの内部空間に中和剤を充填したことを特徴とするドレン中和槽。
【請求項３】
前記ケースの底部に水抜き口を設け、該水抜き口の上端部の周囲を前記ケースの底面よりも高くしたことを特徴とする、請求項１又は２に記載のドレン中和槽。
【請求項４】
下方にドレン水の通路を形成された仕切り壁の上部にドレン水を通過させることができるバイパス通路を形成したことを特徴とする、請求項１、２又は３に記載のドレン中和槽。
【請求項５】
前記ケース内に設けた１又は２以上の前記仕切り壁によって前記ケース内を互いに連通した複数の空間に仕切った請求項１、２、３又は４に記載のドレン中和槽において、
前記各空間の容積が、ドレン水導入側から処理水排出側に向けて次第に小さくなっていることを特徴とするドレン中和槽。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドレン中和槽に関し、詳しくは、燃焼器で発生した燃焼排ガスからの熱を熱交換器によって回収する際に発生するドレン水を中和して排水に供するためのドレン中和槽に関する。
【０００２】
【背景技術】
給湯機や温水利用暖房装置などにおいては、従来より、燃焼排ガスの顕熱と潜熱を高効率で回収することができるようになった燃焼器を用いたものがある。このような高効率の燃焼器においては、強酸性のドレン水が発生するので、ドレン水を中和して排出するためのドレン中和槽が用いられている。
【０００３】
図１は従来のドレン中和槽１の構造を示す概略断面図であって、中空となったケース２内には炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）からなる中和剤３が充填されている。ケース２の流入側上面にはドレン水導入口４が設けられ、ケース２の流出側の側面上部には処理水排出口５が設けられている。中和剤３が納められているケース２の内部においては、ケース２の天井面から垂直に仕切り壁６が垂下されており、仕切り壁６の下端は、ケース２の底面との間にドレン水の通過できる通路を隔ててケース２の底面に対向している。
【０００４】
しかして、燃焼排ガスが露点以下になって発生したドレン水がドレン水導入口４からドレン中和槽１内に導入されると、ドレン水導入口４から入ったドレン水は図１に矢印で示すように下方へ向けて流れ、仕切り壁６の下の通路を通過した後、上方へ向けて流れ、処理水排出口５から外部（例えば、排水溝など）へ排出される。このようにしてドレン中和槽１内を通過する経路においてドレン水は中和剤３と反応し、弱酸性ないし中性となった処理水が処理水排出口５から排出される。
【０００５】
また、このドレン中和槽１では、処理水排出口５は仕切り壁６の下端よりも上方に位置しているので、上部の処理水排出口５よりも下方にドレン水が溜まり、ドレン水によってドレン中和槽１内が水封される。ドレン水導入口４からはドレン水と共に燃焼排ガスが送り込まれるが、ドレン中和槽１内を水封することで燃焼排ガスが処理水排出口５から流出するのを防止している。
【０００６】
しかし、このような構造のドレン中和槽１では、ケース２の上面に設けられたドレン水導入口４から導入されたドレン水が中和剤３内を流れ落ちるので、図２に示すように、ドレン水導入口４の真下で急速に中和剤３が消耗してドレン中和槽１内で中和剤３が片寄ってしまい、ドレン中和槽１の性能が低下するという問題があった。
【０００７】
本発明は上記の従来例の欠点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、内部に充填されている中和剤の片減りを抑えることができるドレン中和槽を提供することにある。
【０００８】
【発明の開示】
本発明に係るドレン中和槽は、燃焼ガスが露点以下になって発生したドレン水を中和するためのドレン中和槽であって、中空のケースの上部にドレン水導入口を設け、下方へ向けて前記ドレン水導入口側へ向かうように傾斜した仕切り壁を前記ケースの内部空間に設け、前記ケースの内部空間に中和剤を充填したことを特徴としている。
【０００９】
本発明に係るドレン中和槽にあっては、ケースの内部空間に設けられている仕切り壁が、下方へ向けてドレン水導入口側へ向かうように傾斜させられているので、ケース内でドレン水と反応して消耗した中和剤が下方へ下がるとき、仕切り壁の傾斜によって強制的に水平方向に移動させられる。その結果、ドレン水導入口の真下で中和剤が片減りしていても、消耗した中和剤がケース内で下方へ下がる際に中和剤の片減りしていた箇所が埋められ、ケース内で中和剤が均等に分布させられる。よって、中和剤が片寄ることによるドレン中和槽の機能低下を抑制することができる。
【００１０】
本発明に係る別なドレン中和槽は、燃焼ガスが露点以下になって発生したドレン水を中和するためのドレン中和槽であって、中空のケースの上部にドレン水導入口を設け、前記ケースの内部空間に仕切り壁を形成することにより前記ケース内を互いに連通した複数の空間に仕切ると共に前記ドレン水導入口の下方に位置する空間の水平断面が下方に向けて次第に小さくなるようにし、前記ケースの内部空間に中和剤を充填したことを特徴としている。
【００１１】
本発明に係る別なドレン中和槽にあっては、ケースの内部空間に仕切り壁を設けることによりケース内を互いに連通した複数の空間（室）に仕切ると共にドレン水導入口の下方に位置する空間の水平断面が下方に向けて次第に小さくなるようにしているので、ケース内でドレン水と反応して消耗した中和剤が下方へ下がるとき、ドレン水導入口の下の空間が下方で狭くなっているために中和剤が集められる。その結果、ドレン水導入口の真下で中和剤が片減りしていても、消耗した中和剤がケース内で下方へ下がる際に中和剤の片減りしていた箇所が埋められ、ケース内で中和剤が均等に分布させられる。よって、中和剤が片寄ることによるドレン中和槽の機能低下を抑制することができる。
【００１２】
また、請求項１又は２に記載したドレン中和槽の実施態様にあっては、前記ケースの底部に水抜き口を設け、該水抜き口の上端部の周囲を前記ケースの底面よりも高くしている。よって、当該実施態様によれば、水抜き口を開いてドレン中和槽内のドレン水を水抜き口から排出させる際に、ケースの底面に溜まっている塵埃がドレン水と一緒に水抜き口へ流れ込みにくくなり、溜まっていた塵埃によって水抜き口が詰まるのを防止することができる。
【００１３】
また、請求項１、２又は３に記載したドレン中和槽の実施態様にあっては、下方にドレン水の通路を形成された仕切り壁の上部にドレン水を通過させることができるバイパス通路を形成されている。よって、仕切り壁の下方の通路が塵埃等によって詰まった場合でも、仕切り壁の上部に形成されたバイパス通路を通してドレン水を流すことができ、ドレン中和槽の詰まりを防止することができる。
【００１４】
また、前記ケース内に設けた１又は２以上の前記仕切り壁によって前記ケース内を互いに連通した複数の空間に仕切った請求項１、２、３又は４に記載したドレン中和槽の実施態様においては、前記各空間の容積が、ドレン水導入側から処理水排出側に向けて次第に小さくなっている。よって、各空間内の中和剤をほぼ均等に消耗させることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
図３は、図２に示す本発明に係るドレン中和槽２１を備えた給湯機１１（燃焼器の一例）の概略構成図である。この給湯機１１にあっては、ガスバーナ（図示せず）での燃焼によって発生した燃焼排ガスは、第１熱交換器１３と第２熱交換器１２を通過して、排気口から外部へ排出される。上水道等の水源からの水は、入水管１４を通って第２熱交換器１２に流れると、そこで燃焼排ガスと熱交換して加熱され、さらに第１熱交換器１３に流れて、そこでも燃焼排ガスと熱交換して加熱される。第２熱交換器１２及び第１熱交換器１３で加熱された温水は、出湯管１５から出湯される。こうして第１熱交換器１３と第２熱交換器１２を用いることにより、燃焼排ガスに含まれる顕熱と潜熱を回収して水を加熱することができ、高効率の燃焼器を構成することができる。
【００１６】
第１熱交換器１３の下方に位置するガスバーナでの燃焼により発生した燃焼排ガスは、第１熱交換器１３と第２熱交換器１２とを通過する間に、その温度が露点以下になるまで低下し、結露水であるドレン水が第２熱交換器１２に生じる。このドレン水は強酸性であり、導出路１６を通ってドレン中和槽２１に導かれ、ドレン中和槽２１で中和された後、ドレン中和槽２１から排出路２２を経て、給湯機１１の外部に排出される。
【００１７】
図４は本発明に係る上記ドレン中和槽２１の構造を示す概略断面図である。ケース２３は、ポリプロピレン等の硬質樹脂からなる中空のブロー成型品である。ケース２３内には、粒径が１０ｍｍ程度の炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）からなる中和剤２４が充填されている。ケース２３の流入側上面又は流入側側面上部にはドレン水導入口２５が設けられ、ケース２３の流出側の底面又は側面下端部には処理水排出口２６が設けられている。中和剤２４が納められているケース２３の内部においては、ケース２３の天井面から仕切り壁２７が斜めに垂下されており、ケース２３内は仕切り壁２７によってドレン水流入側に位置する第１室２８と処理水排出側に位置する第２室２９とに分離されている。仕切り壁２７は下方へ行くほどドレン水導入口２５に近づくように傾斜させられており、従って、第１室２８は上方で広く下方で狭くなっており、第２室２９は逆に上方で狭く下方で広くなっている。また、仕切り壁２７で仕切られた第１室２８と第２室２９のうち、第１室２８の容量は第２室２９の容量よりも大きくなっている。図示例では、ドレン水導入口２５は、ケース２３の上面の端に設けられていて、第１室２８の水平断面における最も狭い箇所（第１室２８の最下部）に対向しているが、ドレン水導入口２５は必ずしもこのような位置に限定されるものではない。仕切り壁２７の下端とケース２３の底面との間には、ドレン水の通過できる通路３０が形成されている。なお、ケース２３はブロー成型品であるので、仕切り壁２７はケース２３の両側面を押し潰すようにして密着させることにより形成されている。また、処理水排出口２６は、中和剤２４が流れ出ない大きさ又は形状に設計されている。
【００１８】
しかして、前記導出路１６を経て燃焼器のドレン水がドレン水導入口２５からドレン中和槽２１内に導入されると、ドレン水導入口２５から入ったドレン水は図４に矢印で示すように第１室２８を下方へ向けて流れ落ち、仕切り壁２７の下の通路３０を通過した後、第２室２９ではケース２３の底面に沿って流れ、ドレン中和槽２１内に滞留することなく処理水排出口２６から前記排出路２２へ排出され、さらに給湯機１１の外部（例えば、排水溝など）へ排出される。このようにしてドレン中和槽２１内を通過する経路においてドレン水は中和剤２４と反応し、弱酸性ないし中性となった処理水が処理水排出口２６から排出される。
【００１９】
このようなドレン中和槽２１にあっては、ドレン中和槽１内に入ったドレン水はケース２３の底面又は側面下端部に設けられた処理水排出口２６から排出されるので、ドレン中和槽２１内にドレン水が滞留しない。従って、ドレン水と中和剤２４との接触時間が短くなり、中和剤２４の消耗が抑えられ、その結果必要な中和剤２４の量を少なくでき、ドレン中和槽２１の小型化を図ることができる。一方、ドレン水導入口２５は、ケース２３の上部に設けられているので、ドレン水が熱交換器側へ逆流する恐れがない。
【００２０】
さらに、このようなドレン中和槽２１では、ドレン中和槽２１内にドレン水が滞留しないので、ドレン水が流れ込んでいないときには中和剤２４が乾燥させられる。そのため、ドレン中和槽２１内に黴や藻のようなゼラチン状の異物が堆積して、仕切り壁２７の下の通路３０や処理水排出口２６を詰まらせる恐れが少なくなる。
【００２１】
また、このような構造のドレン中和槽２１では、ドレン水導入口２５の真下にある中和剤２４とケース２３内の底にある中和剤２４の消耗が大きいので、ドレン中和槽２１内の中和剤２４は図５（ａ）に示すようにドレン水導入口２５の真下の部分とケース２３の底で片寄って消耗するが、底の中和剤２４が消耗して空間が大きくなると、図５（ｂ）に示すように、第１室２８及び第２室２９内の上部の中和剤２４が崩れ落ちてきてドレン中和槽２１の底に補給される。また、第１室２８では、中和剤２４が下に落ちる際、中和剤２４は仕切り壁２７の傾斜により横方向へ（すなわち、ドレン水導入口２５の真下側へ）寄せられ、その結果第１室２８内の中和剤２４の高さがほぼ均等に均される。
【００２２】
また、第２室２９に流れ込むドレン水は第１室２８である程度中和されているので、第２室２９では第１室２８に比べて中和剤２４の消耗が緩やかである。このドレン中和槽２１では、仕切り壁２７を傾けることによって第２室２９の容積が第１室２８の容積より小さくなるようにしているので、第１室２８と第２室２９とで中和剤２４の高さがほぼ同じ高さとなる。
【００２３】
（第２の実施形態）
図６は本発明の別な実施形態によるドレン中和槽３１の構造を示す概略断面図である。このドレン中和槽３１にあっては、ケース２３の底面に水抜き栓３２を設けてあり、水抜き栓３２にキャップ３３を取付けている。従って、給湯機１１を当分使用しないような場合や、寒冷時にケース２３の凍結破損が懸念されるような場合には、キャップ３３を外して水抜き栓３２を開くと、ドレン中和槽２１内のドレン水を水抜き栓３２から抜くことができる。水抜き栓３２を開けてドレン水を抜くことによりドレン中和槽２１内部の中和剤２４を乾燥させることができ、中和剤２４が消耗することや、内部に黴や藻などの異物が繁殖するのを防止することができる。
【００２４】
しかし、ドレン中和槽２１内にはゴミやほこり等の塵埃３４が入り込んでケース２３の底に溜まり易い。このような塵埃３４がケース２３の底に溜まっているときに水抜き栓３２を開くと、水抜き栓３２に塵埃３４が流れ込む恐れがある。水抜き栓３２から中和剤２４が流れ出さないようにするためには、水抜き栓３２の開口をあまり大きくすることはできないので、水抜き栓３２に塵埃３４が流れ込むと、塵埃３４によって水抜き栓３２が塞がる恐れがある。
【００２５】
そのため、この実施形態によるドレン中和槽３１では、水抜き栓３２の上端部の周囲をケース２３の底面よりも上に突出させて堰部３５を設けている。従って、水抜き栓３２を開いてもケース２３の底に溜まっている塵埃３４は堰部３５に止められて水抜き栓３２へ流れ込まず、水抜き栓３２を詰まらせる恐れが少なくなる。
【００２６】
また、この実施形態によるドレン中和槽３１では、処理水排出口２６を仕切り壁２７の下端よりも高い位置に設けている。従って、ドレン水導入口２５からドレン中和槽３１内に流入したドレン水は、図６に矢印で示すように、仕切り壁２７の下端を迂回して処理水排出口２６に流れ、中和処理された処理水が処理水排出口２６から排出される。さらに、ドレン中和槽３１内の下部にドレン水が溜まってドレン中和槽３１内が水封されるので、ドレン水導入口２５からドレン水と共に燃焼排ガスが侵入しても、燃焼排ガスは第１室２８から第２室２９へは移動できないので、処理水排出口２６から燃焼排ガスが漏れることがない。
【００２７】
（第３の実施形態）
図７は本発明の別な実施形態によるドレン中和槽３６の構造を示す概略断面図である。このドレン中和槽３６の内部は、ケース２３内の天井面から斜めに垂下された仕切り壁２７と、ケース２３内の底面から斜め上方へ向けて立ち上げられた仕切り壁３７と、ケース２３内の天井面から斜めに垂下された仕切り壁３８とにより、第１室２８、第２室２９、第３室３９、第４室４０に仕切られている。そして、ドレン水導入口２５からドレン中和槽３６内に導入されたドレン水は、図７に示すように、仕切り壁２７の下部、仕切り壁３７の上部、仕切り壁３８の下部を迂回しながら第１室〜第４室２８、２９、３９、４０に順次流れ、中和剤２４で中和された後、処理水排出口２６から排出される。
【００２８】
また、第１室２８から第４室４０に向かうに従って、中和剤２４で中和されてドレン水の酸性度が次第に小さくなっていくことを考慮し、第１室２８から第４室４０へと次第に容量が小さくなっている。よって、仕切り壁２７を傾けていることと相俟って、ドレン中和槽３６の各室２８、２９、３９、４０内の中和剤２４を均等に消耗させることができる。
【００２９】
また、最終の仕切り壁３８の位置では、ゴミやほこり等の塵埃が溜まって仕切り壁３８の下の通路が塵埃で詰まる恐れがあるので、仕切り壁３８の上端部にはバイパス通路４１が開口されている。すなわち、仕切り壁３８の下の通路が塵埃等で塞がってドレン水が流れ無くなっても、ドレン水は図７に破線の矢印で示すように、仕切り壁３８の上のバイパス通路４１を通って処理水排出口２６に達し、処理水排出口２６から排出される。
【００３０】
【発明の効果】
本発明に係るドレン中和槽によれば、ドレン水導入口の真下で中和剤が片寄って消耗していても、消耗した中和剤がケース内で下方へ下がる際に中和剤の片減りしていた箇所が埋められ、ケース内で中和剤が均等に分布させられる。よって、中和剤が片寄ることによるドレン中和槽の機能低下を抑制することができる。
【００３１】
また、本発明に係るドレン中和槽の実施態様にあっては、水抜き口の上端部の周囲をケースの底面よりも高くしているので、水抜き口を開いてドレン中和槽内のドレン水を水抜き口から排出させる際に、ケースの底面に溜まっている塵埃がドレン水と一緒に水抜き口へ流れ込みにくくなり、溜まっていた塵埃によって水抜き口が詰まるのを防止することができる。
【００３２】
また、本発明に係るドレン中和槽の実施態様にあっては、下方にドレン水の通路を形成された仕切り壁の上部にドレン水を通過させることができるバイパス通路を形成されているので、仕切り壁の下方の通路が塵埃等によって詰まった場合でも、仕切り壁の上部に形成されたバイパス通路を通してドレン水を流すことができ、ドレン中和槽の詰まりを防止することができる。
【００３３】
また、前記ケース内に設けた１又は２以上の前記仕切り壁によって前記ケース内を互いに連通した複数の空間に仕切った本発明に係るドレン中和槽の実施態様においては、前記各空間の容積が、ドレン水導入側から処理水排出側に向けて次第に小さくなっているので、各空間内の中和剤をほぼ均等に消耗させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のドレン中和槽の構造を示す概略断面図である。
【図２】同上のドレン中和槽の問題点を説明するための概略図である。
【図３】本発明に係るドレン中和槽を備えた給湯機の概略構成図である。
【図４】同上のドレン中和槽の構造を示す概略断面図である。
【図５】（ａ）（ｂ）は同上のドレン中和槽の作用説明図である。
【図６】本発明の別な実施形態によるドレン中和槽の構造を示す概略断面図である。
【図７】本発明のさらに別な実施形態によるドレン中和槽の構造を示す概略断面図である。
【符号の説明】
２３  ケース
２４  中和剤
２５  ドレン水導入口
２６  処理水排出口
２７  仕切り壁
３２  水抜き口
３４  塵埃
３５  堰部
【図１】
0003786046.tif 000002
【図２】
0003786046.tif 000003
【図３】
0003786046.tif 000004
【図４】
0003786046.tif 000005
【図５】
0003786046.tif 000006
【図６】
0003786046.tif 000007
【図７】
0003786046.tif 000008