特許 6234772 ドレン中和器およびそのドレン中和器を備えた燃焼装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6234772

(24)【登録日】2017年11月2日

(45)【発行日】2017年11月22日

(54)【発明の名称】ドレン中和器およびそのドレン中和器を備えた燃焼装置

(51)【国際特許分類】

   F23L 17/14 20060101AFI20171113BHJP

   F24H 1/12 20060101ALI20171113BHJP

   C02F 1/66 20060101ALI20171113BHJP

   F24H 9/00 20060101ALI20171113BHJP

【ＦＩ】

   F23L17/14 P

   F24H1/12 B

   F23L17/14 L

   F23L17/14 R

   C02F1/66 510Q

   C02F1/66 521C

   C02F1/66 530B

   F24H9/00 B

【請求項の数】7

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2013-222340(P2013-222340)

(22)【出願日】2013年10月25日

(65)【公開番号】特開2015-83900(P2015-83900A)

(43)【公開日】2015年4月30日

【審査請求日】2016年7月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】000129231

【氏名又は名称】株式会社ガスター

(74)【代理人】

【識別番号】100093894

【弁理士】

【氏名又は名称】五十嵐 清

(72)【発明者】

【氏名】福吉 憲三

(72)【発明者】

【氏名】和田 達也

(72)【発明者】

【氏名】佐倉井 大輝

(72)【発明者】

【氏名】芹澤 信介

【審査官】 杉山 豊博

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１５０９４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５８−１４２６４３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００９−０００６２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５２−０７８７７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０１４２４３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２３Ｌ １７／１４

Ｃ０２Ｆ １／６６

Ｆ２４Ｈ １／１２

Ｆ２４Ｈ ９／００

(57)【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導入するドレン導入部と、該ドレン導入部から導入されるドレンが通過するドレン通過室と、該ドレン通過室を通過したドレンを外部に導出するドレン導出部とを有し、前記ドレン通過室は、前記ドレン導入部に連通して設けられて前記潜熱回収用熱交換器側から前記ドレンと共に流れてくる排気をドレンによって水封する排気の水封室と、該水封室に連通して設けられて該水封室から流れてくる前記ドレンを中和するドレン中和室とを有して、該ドレン中和室内には複数の固形の中和剤が前記ドレンの流れる隙間を有して充填され、前記水封室と前記ドレン中和室とは隔壁を介して水平方向に隣り合わせに間取り配置され、前記ドレン中和室は上下に複数段に仕切り配置されて前記水封室を通ってオーバーフローしたドレンが前記ドレン中和室の最上段部に導入される構成と成し、前記ドレン中和室の各段部の底面側には該底面側から起立した通路壁が設けられて、前記ドレンが前記ドレン中和室の各段部の底面側領域を前記通路壁の伸長方向に沿って通過するドレン通過通路が形成され、該ドレン通過通路の底面は該ドレン通過通路を通ってドレンが流れる上流側よりも下流側が低位置になるように傾斜が形成されており、前記ドレン通過室に導入されたドレンが前記水封室を通った後に前記ドレン中和室の前記最上段部の前記ドレン通過通路を通って該最上段部の底面側を通過し、その後に該最上段部より１段下の段部の底面側を通過するといった如く、各段部の底面側を通過するときに前記中和剤によって中和されて前記ドレン導出部から外部に導出される構成と成しているドレン中和器であり、該ドレン中和器は、底面から上端開口までの高さが夫々異なる複数の上端開口で有底のケースを具備し、これらのケースのうち前記底面から上端開口までの高さが最も高いケースがケース部材として最も外側に配置され、該ケース部材の上部内側に前記高さが２番目に高いケースが内部ケースとして挿入配置されるという如く、前記高さが最も高いケース部材の上部内側に前記高さが順次低くなる順番で１つ以上の内部ケースが順次挿入配置されることで、互いに挿入し合う外側と内側のケースの底壁間の空間および最も内側のケース内の空間が前記ドレン通過室を構成し、かつ、前記ケース部材の内側に配置される内部ケースの底壁が前記中和室を上下に仕切り配置するための手段と成して前記ドレン中和室が複数段に形成される構成と成し、前記最も外側のケースとなるケース部材よりも内側に配置される各内部ケースの底面には該底面上に形成されるドレン中和室のドレン通過通路を通過したドレンを下段のドレン中和室に流下するための開口が形成されていることを特徴とするドレン中和器。

【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導入するドレン導入部と、該ドレン導入部から導入されるドレンが通過するドレン通過室と、該ドレン通過室を通過したドレンを外部に導出するドレン導出部とを有し、前記ドレン通過室は、前記ドレン導入部に連通して設けられて前記潜熱回収用熱交換器側から前記ドレンと共に流れてくる排気をドレンによって水封する排気の水封室と、該水封室に連通して設けられて該水封室から流れてくる前記ドレンを中和するドレン中和室とを有して、該ドレン中和室内には複数の固形の中和剤が前記ドレンの流れる隙間を有して充填され、前記水封室と前記ドレン中和室とは隔壁を介して水平方向に隣り合わせに間取り配置され、前記ドレン中和室は上下に複数段に仕切り配置されて前記水封室を通ってオーバーフローしたドレンが前記ドレン中和室の最上段部に導入される構成と成し、前記ドレン中和室の各段部の底面側には該底面側から起立した通路壁が設けられて、前記ドレンが前記ドレン中和室の各段部の底面側領域を前記通路壁の伸長方向に沿って通過するドレン通過通路が形成され、該ドレン通過通路の底面は該ドレン通過通路を通ってドレンが流れる上流側よりも下流側が低位置になるように傾斜が形成されており、前記ドレン通過室に導入されたドレンが前記水封室を通った後に前記ドレン中和室の前記最上段部の前記ドレン通過通路を通って該最上段部の底面側を通過し、その後に該最上段部より１段下の段部の底面側を通過するといった如く、各段部の底面側を通過するときに前記中和剤によって中和されて前記ドレン導出部から外部に導出される構成と成しており、前記ドレン通過通路は、各段部毎に、ドレンが流れる上流側よりも下流側の方が連続的または段階的に幅広になるように形成されていることを特徴とするドレン中和器。

【請求項3】

ドレン通過通路は各段部の底面側をドレンが蛇行する態様に形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のドレン中和器

【請求項4】

ドレン通過通路は、各段部毎に、ドレンが流れる上流側よりも下流側の方が連続的または段階的に幅広になるように形成されていることを特徴とする請求項１記載のドレン中和器。

【請求項5】

浴室壁に形成された壁穴に設置されたケース内に、バーナと、該バーナの排気潜熱を回収する潜熱回収用熱交換器と、請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載のドレン中和器とが設けられていることを特徴とする燃焼装置。

【請求項6】

浴室壁に形成された壁穴に設置されたケース内に、バーナと、該バーナの排気潜熱を回収する潜熱回収用熱交換器と、ドレン中和器とが設けられており、前記ドレン中和器は、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導入するドレン導入部と、該ドレン導入部から導入されるドレンが通過するドレン通過室と、該ドレン通過室を通過したドレンを外部に導出するドレン導出部とを有し、前記ドレン通過室は、前記ドレン導入部に連通して設けられて前記潜熱回収用熱交換器側から前記ドレンと共に流れてくる排気をドレンによって水封する排気の水封室と、該水封室に連通して設けられて該水封室から流れてくる前記ドレンを中和するドレン中和室とを有して、該ドレン中和室内には複数の固形の中和剤が前記ドレンの流れる隙間を有して充填され、前記水封室と前記ドレン中和室とは隔壁を介して水平方向に隣り合わせに間取り配置され、前記ドレン中和室は上下に複数段に仕切り配置されて前記水封室を通ってオーバーフローしたドレンが前記ドレン中和室の最上段部に導入される構成と成し、前記ドレン中和室の各段部の底面側には該底面側から起立した通路壁が設けられて、前記ドレンが前記ドレン中和室の各段部の底面側領域を前記通路壁の伸長方向に沿って通過するドレン通過通路が形成され、該ドレン通過通路の底面は該ドレン通過通路を通ってドレンが流れる上流側よりも下流側が低位置になるように傾斜が形成されており、前記ドレン通過室に導入されたドレンが前記水封室を通った後に前記ドレン中和室の前記最上段部の前記ドレン通過通路を通って該最上段部の底面側を通過し、その後に該最上段部より１段下の段部の底面側を通過するといった如く、各段部の底面側を通過するときに前記中和剤によって中和されて前記ドレン導出部から外部に導出される構成と成していることを特徴とする燃焼装置。

【請求項7】

前記ドレン通過通路は各段部の底面側をドレンが蛇行する態様に形成されていることを特徴とする請求項６記載の燃焼装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、潜熱回収用熱交換器で発生するドレンを中和するドレン中和器およびそのドレン中和器を備えた燃焼装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

図９には、浴室に設置される風呂装置の一従来例が示されている。この従来例の風呂装置は、風呂設置スペース５２に浴槽２６とバランス風呂釜４５を並設し、浴室壁１０の壁穴１６にバランス風呂釜４５の給排気筒５０を設置したものである。しかしながら、このように、比較的狭い風呂設置スペース５２に、バランス風呂釜４５と浴槽２６を並設すると、浴槽２６は必然的に小型なものにしなければならないので、窮屈な姿勢で浴槽２６に入浴しなければならず、ゆったりした気分で入浴を楽しむことができないものであった。

【0003】

そこで、バランス風呂釜４５の買い換え時に、利用者は、バランス風呂釜４５の代わりに、例えば、燃焼装置として自動湯張り機能を備えた給湯器を購入し、図８に示されるように、その給湯器１７を、今まで給排気筒５０を設置していた壁穴１６内に嵌め込み設置し、バランス風呂釜４５のスペース分だけ大きい浴槽２６を風呂設置スペース５２に設置して、住環境のレベルアップを図ることが行われている。なお、図８中の符号１８は、浴槽２６のエプロンに取り付けられた混合水栓を示す。

【0004】

このような給湯器の構成としては、様々なものが提案され、実用化も行われており、その一例が、図７に、模式的に示されている。同図において、ケース（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、器具ケース４０内にはバーナ１の燃焼の給排気を行なう燃焼ファン５が設けられている。この給湯器１７は、図７のケース４０内の矢印に示されるように、燃焼ファン５の回転によって外部より吸気する空気（燃焼用空気）を送風室２５を介してバーナ１に送り、この空気と、ガス管（図示せず）を通ってバーナ１に供給されるガスとによってバーナ１の燃焼を行い、かつ、バーナ１の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、燃焼室２０から排気口８側に送って排気する。なお、同図に示されるように、給湯器１７は、例えば浴室３０外から壁穴１６内に嵌め込み設置され、固定部Ｂに設けられるねじ等の固定部材を用いて固定される。

【0005】

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が設けられ、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は、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がメインの熱交換器４と間隔を介して横隣に並設配置されている。

【0006】

なお、図の簡略化のために、同図には図示されていないが、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の入り口側とは、接続管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が接続されている。通常、給水管には、給水管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とが設けられており、また、前記給湯管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が設けられている。

【0007】

前記給湯管に湯張り用の注湯管を接続して浴槽２６に湯張りを行えるようにすると、浴槽２６への自動湯張りが可能な給湯器１７を形成でき、また、この給湯器１７に、浴槽湯水の追い焚き機能を設ければ、浴槽の追い焚きも可能な複合給湯器を形成できる。なお、前記自動湯張り構成や、浴槽湯水の追い焚き構成として、様々なものが提案されているが、周知であり、ここでは、その詳細説明は省略する。

【0008】

給湯器１７において、バーナ１の燃焼制御は、図示されていない燃焼制御手段によって予め定められたシーケンスプログラムにしたがって行われるものであり、バーナ１の燃焼により生じる高温の燃焼ガスは、バーナ１の上側からメインの熱交換器４の配設領域を通り、この例では、潜熱回収用熱交換器６の配置領域側に水平方向側から入り込む。そして、潜熱回収用熱交換器６の配設領域を通った燃焼ガスは、排気口８側から排気される。

【0009】

そして、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。

【0010】

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。

【0011】

このように、潜熱回収用熱交換器６を備えた給湯器１７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。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１７においては、高位発熱量（総発熱量）ベースで熱効率が例えば９５％というように約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。

【0012】

なお、潜熱回収用熱交換器６を備えた給湯器１７等の燃焼装置においては、潜熱回収用熱交換器６で発生する酸性のドレン（ドレン凝縮水）を回収して中和し、排出することが必要であり、潜熱回収用熱交換器６の下側にドレンを回収するドレン回収手段（この図ではドレン受け皿）４３を設けてドレンの回収を行い、接続具を介して器具ケース４０の外部に接続したドレン中和器により中和する構成が提案されている（例えば、特許文献１、参照。）。

【0013】

図６には、ドレン中和器の例が示されており、このドレン中和器２は、燃焼装置の潜熱回収用熱交換器６で発生するドレンを導入するドレン導入部３と、ドレン導入部３から導入されるドレンを貯留するドレン貯留室３７と、ドレン貯留室３７に貯留されて中和されたドレンを外部に導出するドレン導出部９とを有している。ドレン貯留室３７には、その全域に、固形の中和剤３４が隙間を有して充填され（同図では一部のみ図示）、ドレン貯留室３７にはその中央部に仕切り壁３８が設けられ、ドレンが図のＤ部に示されるように貯留されることによって、仕切り壁３８の上流側（図の左側）が排気の水封室と成している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0014】

【特許文献1】特開２００８―２７５２９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0015】

しかしながら、ドレンは潜熱回収用熱交換器６が設けられている領域（排気口８に近い排気トップ側）で発生するため、ドレンを自然落下によりドレン中和器に最短距離で導入するためには、ドレン中和器を潜熱回収用熱交換器６の下部側（例えば図７のＣで示す位置）に配設することが望ましく、例えば図６に示した縦長のドレン中和器を器具ケース４０の外部に設けることに代えて、器具ケース４０内に収納可能で軽いドレン中和器の開発が望まれていた。

【0016】

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、燃焼装置の先端下部に設けることも可能であり、かつ、ドレンを適切に中和可能なドレン中和器およびそのドレン中和器を用いた燃焼装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0017】

本発明は上記目的を達成するために、次の構成をもって課題を解決する手段としている。すなわち、第１の発明のドレン中和器は、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導入するドレン導入部と、該ドレン導入部から導入されるドレンが通過するドレン通過室と、該ドレン通過室を通過したドレンを外部に導出するドレン導出部とを有し、前記ドレン通過室は、前記ドレン導入部に連通して設けられて前記潜熱回収用熱交換器側から前記ドレンと共に流れてくる排気をドレンによって水封する排気の水封室と、該水封室に連通して設けられて該水封室から流れてくる前記ドレンを中和するドレン中和室とを有して、該ドレン中和室内には複数の固形の中和剤が前記ドレンの流れる隙間を有して充填され、前記水封室と前記ドレン中和室とは隔壁を介して水平方向に隣り合わせに間取り配置され、前記ドレン中和室は上下に複数段に仕切り配置されて前記水封室を通ってオーバーフローしたドレンが前記ドレン中和室の最上段部に導入される構成と成し、前記ドレン中和室の各段部の底面側には該底面側から起立した通路壁が設けられて、前記ドレンが前記ドレン中和室の各段部の底面側領域を前記通路壁の伸長方向に沿って通過するドレン通過通路が形成され、該ドレン通過通路の底面は該ドレン通過通路を通ってドレンが流れる上流側よりも下流側が低位置になるように傾斜が形成されており、前記ドレン通過室に導入されたドレンが前記水封室を通った後に前記ドレン中和室の前記最上段部の前記ドレン通過通路を通って該最上段部の底面側を通過し、その後に該最上段部より１段下の段部の底面側を通過するといった如く、各段部の底面側を通過するときに前記中和剤によって中和されて前記ドレン導出部から外部に導出される構成と成しているドレン中和器であり、該ドレン中和器は、底面から上端開口までの高さが夫々異なる複数の上端開口で有底のケースを具備し、これらのケースのうち前記底面から上端開口までの高さが最も高いケースがケース部材として最も外側に配置され、該ケース部材の上部内側に前記高さが２番目に高いケースが内部ケースとして挿入配置されるという如く、前記高さが最も高いケース部材の上部内側に前記高さが順次低くなる順番で１つ以上の内部ケースが順次挿入配置されることで、互いに挿入し合う外側と内側のケースの底壁間の空間および最も内側のケース内の空間が前記ドレン通過室を構成し、かつ、前記ケース部材の内側に配置される内部ケースの底壁が前記中和室を上下に仕切り配置するための手段と成して前記ドレン中和室が複数段に形成される構成と成し、前記最も外側のケースとなるケース部材よりも内側に配置される各内部ケースの底面には該底面上に形成されるドレン中和室のドレン通過通路を通過したドレンを下段のドレン中和室に流下するための開口が形成されている構成をもって課題を解決する手段としている。

【0018】

また、第２の発明のドレン中和器は、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導入するドレン導入部と、該ドレン導入部から導入されるドレンが通過するドレン通過室と、該ドレン通過室を通過したドレンを外部に導出するドレン導出部とを有し、前記ドレン通過室は、前記ドレン導入部に連通して設けられて前記潜熱回収用熱交換器側から前記ドレンと共に流れてくる排気をドレンによって水封する排気の水封室と、該水封室に連通して設けられて該水封室から流れてくる前記ドレンを中和するドレン中和室とを有して、該ドレン中和室内には複数の固形の中和剤が前記ドレンの流れる隙間を有して充填され、前記水封室と前記ドレン中和室とは隔壁を介して水平方向に隣り合わせに間取り配置され、前記ドレン中和室は上下に複数段に仕切り配置されて前記水封室を通ってオーバーフローしたドレンが前記ドレン中和室の最上段部に導入される構成と成し、前記ドレン中和室の各段部の底面側には該底面側から起立した通路壁が設けられて、前記ドレンが前記ドレン中和室の各段部の底面側領域を前記通路壁の伸長方向に沿って通過するドレン通過通路が形成され、該ドレン通過通路の底面は該ドレン通過通路を通ってドレンが流れる上流側よりも下流側が低位置になるように傾斜が形成されており、前記ドレン通過室に導入されたドレンが前記水封室を通った後に前記ドレン中和室の前記最上段部の前記ドレン通過通路を通って該最上段部の底面側を通過し、その後に該最上段部より１段下の段部の底面側を通過するといった如く、各段部の底面側を通過するときに前記中和剤によって中和されて前記ドレン導出部から外部に導出される構成と成しており、前記ドレン通過通路は、各段部毎に、ドレンが流れる上流側よりも下流側の方が連続的または段階的に幅広になるように形成されていることを特徴とする。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の発明の構成に加え、前記ドレン通過通路は各段部の底面側をドレンが蛇行して通過する態様に形成されていることを特徴とする。

【0019】

さらに、第４の発明のドレン中和器は、前記第１の発明の構成に加え、前記ドレン通過通路は、各段部毎に、ドレンが流れる上流側よりも下流側の方が連続的または段階的に幅広になるように形成されていることを特徴とする。

【0020】

さらに、第５の発明の燃焼装置は、浴室壁に形成された壁穴に設置されたケース内に、バーナと、該バーナの排気潜熱を回収する潜熱回収用熱交換器と、第１乃至第４のいずれか１つの発明のドレン中和器とが設けられていることを特徴とする。さらに、第６の発明の燃焼装置は、浴室壁に形成された壁穴に設置されたケース内に、バーナと、該バーナの排気潜熱を回収する潜熱回収用熱交換器と、ドレン中和器とが設けられており、前記ドレン中和器は、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導入するドレン導入部と、該ドレン導入部から導入されるドレンが通過するドレン通過室と、該ドレン通過室を通過したドレンを外部に導出するドレン導出部とを有し、前記ドレン通過室は、前記ドレン導入部に連通して設けられて前記潜熱回収用熱交換器側から前記ドレンと共に流れてくる排気をドレンによって水封する排気の水封室と、該水封室に連通して設けられて該水封室から流れてくる前記ドレンを中和するドレン中和室とを有して、該ドレン中和室内には複数の固形の中和剤が前記ドレンの流れる隙間を有して充填され、前記水封室と前記ドレン中和室とは隔壁を介して水平方向に隣り合わせに間取り配置され、前記ドレン中和室は上下に複数段に仕切り配置されて前記水封室を通ってオーバーフローしたドレンが前記ドレン中和室の最上段部に導入される構成と成し、前記ドレン中和室の各段部の底面側には該底面側から起立した通路壁が設けられて、前記ドレンが前記ドレン中和室の各段部の底面側領域を前記通路壁の伸長方向に沿って通過するドレン通過通路が形成され、該ドレン通過通路の底面は該ドレン通過通路を通ってドレンが流れる上流側よりも下流側が低位置になるように傾斜が形成されており、前記ドレン通過室に導入されたドレンが前記水封室を通った後に前記ドレン中和室の前記最上段部の前記ドレン通過通路を通って該最上段部の底面側を通過し、その後に該最上段部より１段下の段部の底面側を通過するといった如く、各段部の底面側を通過するときに前記中和剤によって中和されて前記ドレン導出部から外部に導出される構成と成していることを特徴とする。さらに、第７の発明の燃焼装置は、前記第６の発明の構成に加え、前記ドレン通過通路は各段部の底面側をドレンが蛇行する態様に形成されていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0021】

本発明のドレン中和器によれば、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ドレン導入部からドレン通過室に導入して通過させ、ドレン導出部を介して外部に導出するが、ドレン通過室は、ドレン導入部に連通して設けられた排気の水封室を有することから、潜熱回収用熱交換器側からドレンと共に流れてくる排気をドレンによって水封することができ、排気がドレン中和器を介して外部に導出されることを防ぐことができる。

【0022】

また、本発明のドレン中和器において、ドレン通過室は水封室に連通したドレン中和室を有し、ドレン中和室内にはドレンを中和する複数の固形の中和剤がドレンの流れる隙間を介して充填されているが、ドレン中和室は従来用いられてきたドレン中和器のようにドレンを溜めて中和する構成ではなく、ドレンがドレン中和室に形成されたドレン通過通路を通り、中和剤の隙間を通って通過するときに中和される構成としているので、ドレンを溜めて中和する構成と異なり、バイオフィルムの発生も防げるため衛生的で寿命も長くできるし、貯留されるドレンによってドレン中和器の重さが重くなることを防ぐことができる。

【0023】

さらに、本発明のドレン中和器においては、ドレン中和室は上下に複数段に仕切り配置され、前記水封室を通ってオーバーフローしたドレンがドレン中和室の最上段部に導入され、最上段部の底面側を通った後、その最上段部より１段下の段部の底面側を通過するといった如く、各段部の底面側を通過するときに前記中和剤によって中和されて前記ドレン導出部から外部に導出されるので、各段部を通ることによってドレンが長い経路を通って中和されながら通過でき、適切にドレンの中和を行うことができる。

【0024】

なお、ドレン中和室の各段部の底面側には該底面側から起立した通路壁が設けられ、前記ドレン通過通路はドレンがドレン中和室の各段部の底面側領域を前記通路壁の伸長方向に沿って通過するように形成されており、ドレン通過通路の底面は該ドレン通過通路を通ってドレンが流れる上流側よりも下流側が低位置になるように傾斜が（例えば緩やかに）形成されているので、ドレン中和室に導入されたドレンは各段部のドレン通過通路を通って、前記傾斜に沿ってゆっくりとドレン中和室の底面側を通過できる。

【0025】

つまり、従来用いられてきたドレン中和器のようにドレンが高さ方向に通過する構成では、ドレンに重力がかかってドレンが速く流れることからドレンを中和剤で中和するためにドレンを中和する領域の高さを高くすることが必要となるのに対し、本発明においては、ドレンがドレン中和室の各段部の底面側をドレン通過通路を通って略水平方向にゆっくり通ることから、ドレンを中和する領域であるドレン中和室の高さを低くでき、ドレン中和器の高さが低くてもドレンを中和剤によって充分に（適切に）中和することができる。

【0026】

以上のように、本発明のドレン中和器は高さを低くしても十分にドレンを中和することができるので、たとえ燃焼装置の高さが低くてもドレン中和器を燃焼装置のケース内に設けることができるし、ドレン中和器の重さも従来用いられてきたドレン中和器よりも軽くできる。

【0027】

また、ドレンを溜めながら、そのドレンにより排気の水封を行う構成とする従来のドレン中和器（例えば図６、参照）においては、高さを高くしたドレン中和器の上側から下側まで伸設された縦方向の仕切り壁（図６では符号３８）が必要であったが、本発明においては、縦方向の仕切りがドレン中和室内には不要であるので、仕切りの配設分の重さも軽くすることができ、さらに、仕切りの配設スペースにも中和剤を充填できるので、ドレン中和器をより一層小型化することが可能となる。

【0028】

さらに、本発明のドレン中和器においては、前記の如く、ドレン通過室はドレン中和室の上流側にドレンの水封室を設けているため、水封室に溜まるドレンは中和前であるので酸性度が高く、水封室内で「藻」等が生えにくい。すなわち、従来のドレン中和器はドレンの水封を中和剤中で行っていたので、排気中の窒素酸化物が中和剤の例えば炭酸カルシウム等と反応して「藻」等の生育に有利な「窒素肥料」となっていたがために炭酸カルシウムの粒間で「藻」が生育することがあり、ドレン詰まりの原因となっていたのに対し、本発明では水封をドレンが中和剤に至る前段階で行なっているために「藻」等の発生を抑制できる。このような構造は、修理にあたって、例えば浴槽の奥に燃焼機器があるがゆえに浴槽をどかさなければ修理ができないような燃焼装置においては（例えば本発明の燃焼装置はこのような配置が適用されることが多く）極めて有効な構造である。

【0029】

そして、このような小型で軽いドレン中和器を燃焼装置のケース内の先端下部側に設けても、燃焼装置のケースにテコの原理に基づく応力（図７の矢印Ｆ、参照）が大きくかかることを抑制できるので、燃焼装置のケースの強度を格段に強くする必要はなく、燃焼装置のコストアップを防ぐことができる。

【0030】

さらに、燃焼装置は屋外に設けられていることが多く、ドレンの凍結防止用のヒータをドレン中和器に設けることが行われているが、従来はドレンを中和器内に溜めながら中和して導出する構成であったため、貯留されるドレンの貯留量が多く、凍結予防用のヒータはワット数の大きいものを使用していた。それに対し、本発明においては、水封室に少量のドレンを溜めるようになってはいるものの、ドレン中和室においてはドレンを溜めずに複数の固形の中和剤の隙間を通って通過するときに中和される構成としているため、貯留するドレン量が従来に比べて少ないので、小型でワット数の少ないヒータでも充分に凍結予防をすることができる。

【0031】

なお、例えば屋外に設けられる燃焼装置において、風が強すぎる場合には自動的に燃焼装置内のバーナ燃焼を停止する機能が設けられていることが多く、このような燃焼装置では、風が強すぎる場合にはドレンが発生しないことになる。このような燃焼装置であっても、従来のようにドレンを溜める構成のドレン中和器においては、バーナ燃焼停止前に溜まったドレンがドレン中和器内に溜められた状態であるために重く、燃焼装置にドレン中和器による応力と、強い風による応力とが加えられることになるが、本発明を適用した場合に、風が強すぎる場合にはドレンが発生しないのでドレン中和室内の中和剤は乾いた状態であり、ドレン中和器はバーナ燃焼で発生したドレンがドレン中和室内を通過する時よりもさらに軽い状態にできるため、燃焼装置のケースにかかる応力をより一層小さくできるので、風が強すぎる場合でも支障を生じない。

【0032】

また、ドレン通過通路を、各段部の底面側をドレンが蛇行して通過する態様に形成することにより、ドレンが通過する長さをより長く形成できる

【0033】

また、液体が流れるときには、その下流側に向かうにつれて、幅方向（流れの方向と交わる方向）の大きさが広くなる傾向にあるために、液体の流れる通路は流れの上流側よりも下流側の通路幅を広くする方がスムーズに流れやすい。そのため、ドレン中和器において、ドレン通過通路を、各段部毎に、ドレン通過通路に沿ってドレンが流れる上流側よりも下流側の方が連続的または段階的に幅広になるように形成することによって、ドレンをドレン中和室のドレン通過通路を通して中和することより一層効率的にドレンの中和を行うことができる。

【0034】

さらに、本発明の燃焼装置を例えばバランス風呂釜の代わりに浴室壁に形成された壁穴に設置することにより、風呂スペースの有効利用を行えるようにすることができる。また、本発明の燃焼装置は、コストアップが抑制された安価な燃焼装置とすることができる上に、潜熱回収用熱交換器を有することにより高効率での燃焼を行うことができるし、潜熱回収用熱交換器で発生するドレンをドレン中和器により効率的に中和することができ、さらに、ドレンと共に流れてくる排気の水封もでき、安全で快適に利用を行える優れた燃焼装置とすることができる。

【0035】

なお、浴室の壁穴に設けられる燃焼装置は、横方向の長さが高さよりも大きい横置きタイプの燃焼装置であるが、このような燃焼装置において、装置外部から装置内にバーナの燃焼用の空気を導入するための吸気口は、潜熱回収用熱交換器の下部側に設けられることが多く、この吸気口の配設領域には、雨等が燃焼装置内に入ることを防ぐための雨よけの板部が設けられているが、本発明のドレン中和器を潜熱回収用熱交換器の下部側に設けて吸気口付近に配置すれば、ドレン中和器の容器によって吸気口から雨などが装置内に入り込むことを防ぐことができ、雨よけの板部を省略することも可能となり、装置の簡略化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0036】

【図1】本発明に係るドレン中和器の一実施例を模式的に示す分解斜視図である。

【図2】図１のＡ−Ａ’断面図（ａ）とドレン中和室の各段部の平面図（ｂ）により実施例のドレン通過動作を説明する模式的な説明図である。

【図3】本実施例のドレン中和器に適用されている上段のドレン中和室を図１とは別の角度から見た模式的な斜視図である。

【図4】本発明に係るドレン中和器を設けた燃焼装置の一実施例を示す模式的なシステム図である。

【図5】本発明に係るドレン中和器を設けた燃焼装置の一実施例を、その側面がわからケース壁を一部透かして見た図である。

【図6】従来のドレン中和器の例を示す説明図である。

【図7】従来の潜熱回収用熱交換器を備えた燃焼装置のシステム構成例を説明するための模式的な説明図である。

【図8】バランス風呂釜を取り除き、その設置スペースだけ大型の浴槽を風呂設置スペースに設置した浴室構造を示す説明図である。

【図9】風呂設置スペースにバランス風呂釜と浴槽とを並設した浴室構造を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0037】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。なお、本実施例の説明において、従来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または簡略化する。

【実施例】

【0038】

図１には、本発明に係るドレン中和器の一実施例が模式的な分解斜視図により示されており、図２（ａ）にはドレン中和器のＡ−Ａ’断面図が模式的に示されている。ドレン中和器２は、例えばポリプロピレン等の、水が当たっても錆びない樹脂により形成されており、図１および図２（ａ）に示されるように、上側開口（上端開口）の最も外側のケースであるケース部材３９と、ケース部材３９の上部内側に挿入配置される上側開口（上端開口）のケースである内部ケース４１と、これらケース部材３９と内部ケース４１の上側の開口部を覆う蓋部材３６とを有して形成されており、蓋部材３６には燃焼装置の潜熱回収用熱交換器６で発生するドレンを導入するドレン導入部３が形成されている。なお、図２（ｂ）には、内部ケース４１の平面図（上段）とケース部材３９の平面図（下段）とが模式的に示されている。

【0039】

図１、図２に示されるように、ケース部材３９と内部ケース４１によって、ドレン導入部３から導入されるドレンが通過するドレン通過室７が形成されており、ケース部材３９にはドレン通過室７を通過したドレンを外部に導出するドレン導出部９が形成されている。

【0040】

ドレン通過室７は、ドレン導入部３に連通して設けられた排気の水封室１１と、水封室１１に連通して設けられたドレン中和室１２とを有しており、水封室１１とドレン中和室１２とは隔壁１３によって水平方向に隣り合わせに間取り配置されている。水封室１１は、潜熱回収用熱交換器６（図４等、参照）側からドレンと共に流れてくる排気をドレンによって水封する排気の水封室であり、図２（ａ）、（ｂ）には、ドレンが水封室１１に導入されていることによって排気が水封されている状態を，水封室１１内に斜線を記して示している。

【0041】

ドレン中和室１２は、上下に複数段（ここでは２段）に仕切り配置されており、ドレン中和室１２ａ（上段部）が内部ケース４１内に形成され、ドレン中和室１２ｂ（下段部）がケース部材３９に形成されている。なお、ドレン中和室１２ａの斜視図は図３にも示されている。

【0042】

ドレン中和室１２は水封室１１から流れてくるドレンを中和する中和室であり、ドレン中和室１２の各段部（ここでは上段部と下段部）には、例えば図２（ａ）に示されているように、天然の炭酸カルシウムにより形成された複数の固形の中和剤３４（図１および図２（ｂ）には図示せず）が、ドレンの通過する隙間を有して充填されている。水封室１１とドレン中和室１２とを仕切る隔壁１３の一部にはスリット３３が形成されており、中和剤３４が水封室１１内に入ることが防止できるように構成されている。

【0043】

なお、中和剤３４をケース部材３９のドレン中和室１２ｂの上端部まで充填した状態で、その上に内部ケース４１を乗せようとすると、ドレン中和室１２ｂ内全体に中和剤３４を充填することが難しいため、例えば中和剤３４をドレン中和室１２ｂの高さ（図２（ａ）のＨｂ、参照）の８割程度まで入れた状態で内部ケース４１を乗せた後にケース部材３９をゆすり、内部ケース４１内に設けられる中和剤３４を開口Ｋ（図２（ｂ）、参照）を通して内部ケース４１（上段のドレン中和器１２ａ）から下段のドレン中和器１２ｂ側に移動させることにより、ドレン中和室１２ｂ内の中和剤３４の充填率を向上させることができる。

【0044】

なお、中和剤３４の種類等は特に限定されるものでなく、適宜設定されるものであり、合成された人工の炭酸カルシウムにより形成されていてもよいし、他の中和剤としてもよい。また、図２（ａ）では、図の簡略化のために中和剤３４を一部のみ示しているが、中和剤３４はドレン中和室１２（１２ａ，１２ｂ）の全領域に配置される。また、ドレン中和器２の大きさは限定されるものでなく適宜設定されるものであるが、例えば図１のＬの長さが１８ｃｍ、Ｗの長さが１１ｃｍ、高さＨは１１ｃｍに形成される（なお、図１〜図３は模式図であり、この大きさとは異なる）。

【0045】

ドレン中和室１２の各段（上段と下段）の底面側には、該底面側から起立した通路壁１４が設けられており、ドレンがドレン中和室１２の底面側領域を通路壁１４の伸長方向に沿って通過するドレン通過通路１５が形成されている。本実施例では、ドレン通過通路１５は、上段と下段の各段部の底面側をドレンが蛇行する態様で通過する態様に形成されて、上段と下段とを合わせたドレン通過通路１５の長さは例えば８０ｃｍ以上に形成されている。また、ドレン通過通路１５の底面は、該ドレン通過通路１５を通ってドレンが流れる上流側よりも下流側が低位置になるように傾斜が形成されており、その傾斜角度は特に限定されるものではないが、例えば図２（ｂ）のＸ方向が約１．５度、Ｙ方向が約３度に形成されている。

【0046】

本実施例においては、ドレンは図２（ａ）に示されるように、ドレン導入部３からドレン中和器２に導入されて、その水封室１１を通り、オーバーフローしたドレンが隔壁１３のスリット３３を通って、ドレン中和室１２の最上段部（本実施例においては上段のドレン中和室１２ａ）に導入され、ドレン中和室１２ａのドレン通過通路１５を通って、図２（ｂ）に示されるように最上段部のドレン中和室１２ａの底面側を通過し、その後、最上段部より１段下の段部（本実施例においては下段のドレン中和室１２ｂ）の底面側を、ドレン通過通路１５を通って通過するといった如く、各段部の底面側を通過するときに中和剤３４によって中和されて、水封室１１を除いてはドレン中和器２の内部に貯留することなく、ドレン導出部９から外部に導出される構成と成している。

【0047】

なお、本実施例のドレン中和器２には、ドレンの凍結防止用のヒータ（図示せず）が設けられているが、そのヒータは、ドレンを中和器２内に溜めながら中和して導出する構成の従来例に設けられていた凍結予防用のヒータに比べて小型でワット数の少ないヒータが適用されている。

【0048】

つまり、従来のドレン中和器は、ドレンを溜めながら中和するために、多くの量のドレンの凍結防止のためにワット数の大きいものを使用していたが、本実施例においては、水封室１１に少量のドレンを溜めるようになってはいるものの、ドレン中和室１２においてはドレンを溜めずに複数の固形の中和剤の隙間を通って通過するときに中和される構成としているため、貯留するドレン量が従来に比べて少ないため、小型でワット数の少ないヒータで十分にドレンの凍結防止を行うことができる。

【0049】

さらに、本実施例では、固形（石状）の炭酸カルシウム等の中和剤を使用しており、このような固形（石状）の中和剤は金属等と比べ熱伝導率が悪い。そのため、中和剤が冷えていたとしても、ドレンが中和剤の間を通る間に凍りにくいため、凍結予防用のヒータは、より一層、小型でワット数の少ないもの使用することができ、省エネ効果を奏することができる。

【0050】

図４には、本実施例のドレン中和器２を設けた燃焼装置（給湯器１７）の一実施例が、模式的なシステム構成図により示されており、図５には、この給湯器１７の一部断面構造が示されている。この給湯器１７は、例えば従来例と同様に、浴室壁１０に形成された壁穴１６に設置され、器具ケース４０内に、バーナ１と燃焼ファン５、メインの熱交換器４、潜熱回収用熱交換器６を設けて形成されているが、この実施例では、さらに、図１、図２に示したドレン中和器２を器具ケース４０内に設けて形成されている。なお、図５の符号２３は給水管、符号２４は給湯管をそれぞれ示す。また、浴室壁１０の厚みは特に限定されるものではないが、一般には１５０ｍｍ〜３００ｍｍ程度であり、図４、図５等に示されている例は例えば１５０ｍｍ程度の厚みの壁を示す。

【0051】

ドレン中和器２は燃焼室２０の外部において潜熱回収用熱交換器６よりも下部側に設けられ、吸気口１９の近傍位置に配置されている。なお、図４において、ドレン中和器２は図２（ａ）に示した断面図を用いて示されているために、ドレン中和器２のドレン導出部９が示されていないが、実際には例えば図の手前側にドレン導出部９が配置されてドレン中和器２を通ったドレンが、浴室３０側に向けて下り勾配が形成されたドレン排出管路３２を通って浴室３０側に向けて流れ、器具ケース４０の外部に導出され、浴室３０内に排出される。また、ドレン中和器２のドレン導入部３の近傍位置は、燃焼室２０外の気圧と燃焼ファン５の圧力を受け、ドレン中和器２の内部は、浴室内の気圧を受けることになる。そのため、ドレン水封室１１内におけるドレンの水位は、給湯バーナ１の燃焼中には非燃焼中よりも下がることが多い。

【0052】

なお、図４に示されるように、例えば給湯器１７は、ねじ３５等の固定部材を用いて固定されているが、図５においてはねじの図示は省略されている。また、図５の破線枠Ｄは、図６に示したような高さの高いドレン中和器を給湯器１７内に設ける場合の配置例を示すものであり、このように、高さが高いドレン中和器でも給湯器１７内に設けることはできるが、その場合、そのドレン中和器の幅に対応する長さだけ給湯器１７の水平方向の長さが長くなり（図５のＤｗ、参照）、図７の矢印Ｆに示したテコの原理に基づく応力が大きくなって給湯器１７のケースに作用し、図７のＡに示される壁穴１６の角部に給湯器１７の器具ケース４０がぶつかってしまうといった不具合も生じることになる。

【0053】

なお、本発明は、前記実施例に限定されるものでなく、様々な態様を採り得る。例えば、前記実施例では、ドレン中和室１２は上段と下段との２段構成としたが、３段以上の適宜の複数段に形成してもよい。

【0054】

また、ドレン通過通路１５の幅は適宜形成されるものであり、例えば各段部毎に、ドレンが流れる上流側よりも下流側の方が連続的または段階的に幅広になるように形成されていてもよい。

【0055】

さらに、前記実施例では、ドレン通過通路１５は、各段部の底面側をドレンが蛇行して通過する態様に形成したが、ドレン通過通路１５は例えばドレンが周回して通過する態様に形成してもよく、ドレン通過通路１５の形成態様は適宜設定されるものである。

【0056】

さらに、上記実施例は、燃焼装置として、ガス燃焼式の給湯器１７について説明したが、本発明の燃焼装置は給湯器とは限らず、潜熱回収用熱交換器を有していれば、風呂釜等、適宜の燃焼装置を適用することができる。また、その燃焼方式も、石油燃焼式のものとしてもよく、さらに、燃焼装置のシステム構成も特に限定されるものでなく、適宜設定されるものである。

【0057】

さらに、上記実施例では、給湯器１７を浴室３０の壁穴１６に設置する例を述べたが、給湯器１７等の燃焼装置の配置位置は適宜設定されるものであり、また、図５等に示したような横置きタイプの燃焼装置とするとは限らず，縦置き（縦長）の燃焼装置としてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0058】

本発明は、小型で軽量で衛生的なドレン中和器を形成でき、ドレン中和器を燃焼装置内の先端下部に設けても燃焼装置のケースの強度を格段に強くする必要がなく、燃焼装置の低コスト化を図れるので、例えば家庭用の燃焼装置に適用できる。

【符号の説明】

【0059】

１ バーナ
２ ドレン中和器
３ ドレン導入部
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
７ ドレン通過室
９ ドレン導出部
１０ 浴室壁
１１ 水封室
１２，１２ａ，１２ｂ ドレン中和室
１３ 隔壁
１４ 通路壁
１５ ドレン通過通路
１６ 壁穴
２６ 浴槽
３４ 中和剤
４０ 器具ケース

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】