中和器を備えた温水装置
【課題】ドレイン用の中和器内に燃焼ガス遮断用の水封構造を形成するのに十分なドレインが貯留されていない場合にも好適に対処することが可能な温水装置を提供する。
【解決手段】温水装置Ａ１は、湯水流路２と中和器３とを接続しているとともに、湯水流路２から中和器３への湯水供給のオン・オフを切り換え自在なバルブＶ１が設けられて、中和器３内におけるドレインの水位が所定の基準水位に満たないときに湯水流路２の湯水を中和器３内に導いて中和器３内の水位を上昇させることが可能な補助給水管５と、この補助給水管５を介して中和器３内から湯水流路２に向けて液体の逆流が生じることを阻止可能な逆流防止手段６ａ〜６ｃとを備えている。
【解決手段】温水装置Ａ１は、湯水流路２と中和器３とを接続しているとともに、湯水流路２から中和器３への湯水供給のオン・オフを切り換え自在なバルブＶ１が設けられて、中和器３内におけるドレインの水位が所定の基準水位に満たないときに湯水流路２の湯水を中和器３内に導いて中和器３内の水位を上昇させることが可能な補助給水管５と、この補助給水管５を介して中和器３内から湯水流路２に向けて液体の逆流が生じることを阻止可能な逆流防止手段６ａ〜６ｃとを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼ガスから熱回収を行なう際に発生する酸性のドレイン（凝縮水）を中和するための中和器を備えた温水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願人は、温水装置の具体例として、特許文献１〜３に記載されたものを先に提案している。これらの文献に記載された温水装置は、燃焼器により発生された燃焼ガスが所定の燃焼ガス流路を進行するように構成されており、この燃焼ガスから熱交換器によって顕熱および潜熱を回収し、湯水加熱を行なうように構成されている。また、前記燃焼ガス流路を形成する部材の下方には、中和器が設けられている。燃焼ガスから潜熱を回収すると、燃焼ガス中の窒素酸化物などの成分を含んだ酸性のドレインが発生するが、このドレインは前記燃焼ガス流路から前記中和器内に送り込まれるように構成されている。前記中和器は、たとえば炭酸カルシウムなどの中和剤が容器に収容されたものであり、酸性のドレインはこの中和器内を通過することによって中和処理され、その後この中和器の排出口から外部に排出される。したがって、ドレインが酸性のまま廃棄されることが回避され、環境保護に良い。
【０００３】
一方、前記したような中和器の内部にドレインを導く場合、温水装置の燃焼ガス流路から中和器内に燃焼ガスの一部が進行する虞がある。温水装置を実際に使用する場合、中和器内に進行した燃焼ガスがそのまま中和器内を通過して外部に排出されることは防止したい場合があり、とくに温水装置が屋内設置型の場合にはそのような要請は大きい。そこで、本出願人は、たとえば特許文献４に記載されているように、ドレインが所定量以上貯留することにより、燃焼ガス遮断用の水封構造が内部に形成されるようにした中和器を提案している。このような構成によれば、中和器内に進行した燃焼ガスが前記水封構造部分よりも下流に進行することは適切に阻止され、燃焼ガスが中和器内を通過して外部に排出されないようにすることができる。
【０００４】
しかしながら、前記従来技術においては、次に述べるように、未だ改善すべき点があった。
【０００５】
すなわち、中和器内において燃焼ガス遮断用の水封構造が適切に形成されるのは、中和器内にドレインが一定水位以上に貯留されている場合に限られ、それ以外の場合には、水封構造は適切に形成されない。たとえば、中和器を備えた温水装置を新規に設置した際には、中和器内にドレインは存在しない。また、冬季などにおいては、凍結防止などを目的として中和器内のドレインを抜き取る場合もある。さらに、当初は中和器内にドレインが十分に存在している場合であっても、予測困難な特殊な事情に起因して、ドレインの水位が低下する場合もあり得る。このような場合には、中和器内に燃焼ガス遮断用の水封構造は形成されないこととなるため、このような状態のまま温水装置が運転されたのでは、燃焼ガスが中和器を経由して外部に排出されることとなる。したがって、このようなことに対して好適に対処することが要請され、この点において改善の余地がある。この場合、温水装置全体が大型化するといった不具合が生じないようにすることが要請される。
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１０２６１７号公報
【特許文献２】特開２００６−１０５４６７号公報
【特許文献３】特開２００６−１０５４６８号公報
【特許文献４】特許第３７９１４５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであって、ドレイン用の中和器内に燃焼ガス遮断用の水封構造を形成するのに十分なドレインが貯留されていない場合に好適に対処することが可能な中和器を備えた温水装置を提供することを、その課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００９】
本発明により提供される中和器を備えた温水装置は、燃焼ガスを一定の経路で流通させるための燃焼ガス流路を内部に形成している燃焼ガス流路形成部材と、加熱対象の湯水を一定の経路で流通させることが可能であり、かつ前記燃焼ガス流路を流通する燃焼ガスから熱回収を行なう熱交換器を有している湯水流路と、前記熱回収に伴って発生した酸性のドレインを内部に流入させて中和させてから外部に排出可能であり、かつ前記燃焼ガス流路から進行してくる燃焼ガスを遮断する水封構造が内部に形成されるように前記ドレインを所定の基準水位以上に滞留させることが可能とされた中和器と、を備えている、中和器を備えた温水装置であって、前記湯水流路と前記中和器とを互いに接続しているとともに、前記湯水流路から前記中和器への湯水供給のオン・オフを切り換え自在なバルブが設けられ、かつ前記中和器内におけるドレインの水位が前記基準水位に満たないときに前記湯水流路の湯水を前記中和器内に導いて前記中和器内の水位を上昇させることが可能な補助給水管と、この補助給水管を介して前記中和器内から前記湯水流路に向けて液体の逆流が生じることを阻止可能な逆流防止手段と、を備えていることを特徴としている。
【００１０】
このような構成によれば、次のような効果が得られる。
【００１１】
第１に、中和器内におけるドレインの水位が所定の基準水位に満たないときには、補助給水管を利用して中和器内に湯水を供給することにより、中和器内の水位を所定の基準水位まで上昇させることが可能であり、このことによって中和器内に燃焼ガス遮断用の水封構造を適切に形成し、燃焼ガスが中和器を経由して外部に排出されないようにすることができる。したがって、たとえば温水装置の設置当初や、凍結防止を目的としてドレインを抜き取った後などにおいて、ドレイン量が水封構造を形成するのに充分でない場合であっても、好適に対処することができる。
【００１２】
第２に、中和器内の液体が補助給水管を介して湯水流路に逆流する現象（クロスコネクション）を阻止可能な逆流防止手段を具備しているために、湯水流路内が不衛生となることが防止されることは勿論のこと、次に述べるように、中和器の薄型化を図ったり、あるいは補助給水管と中和器との接続構造に大きな融通性をもたせることが可能となる。すなわち、本発明とは異なり、前記した逆流防止手段が具備されていない場合には、クロスコネクションを防止する観点から、補助給水管をたとえば中和器の側部や底部に接続するといったことは困難であり、補助給水管を中和器の上部に接続せざるを得ないこととなる。また、このように補助給水管を中和器の上部に接続する場合であっても、クロスコネクションを確実に防止するには、補助給水管から中和器内に給水を行なわせるための給水口をドレインの液面のかなり上方に設ける必要がある。ところが、そのような構成とするには、中和器の上下高さ方向の厚みを大きくしなければならず、中和器が大型化する不利を招く。これに対し、本発明によれば、前記したような不具合を全て好適に解消することができ、補助給水管を中和器の側部や底部に接続するといった融通性が得られ、また中和器の薄型化を図って、たとえば中和器を温水装置の他の部分の下方に配置するような場合には温水装置全体の上下高さ寸法を小さくするのに好ましいものとなる。
【００１３】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記中和器は、前記燃焼ガス流路形成部材の底部下方に配されており、前記バルブおよび前記逆流防止手段は、前記燃焼ガス流路形成部材または前記中和器の側方に配されている。
【００１４】
このような構成によれば、中和器が燃焼ガス流路形成部材の底部下方に配されているために、ドレインを燃焼ガス流路内から中和器内に流入させることが容易化されるとともに、温水装置全体の横幅寸法を小さくするのに好ましいものとなる。また、バルブや逆流防止手段が燃焼ガス流路形成部材または中和器の側方に配されていれば、たとえばこれらバルブや逆流防止手段が燃焼ガス流路形成部材の底部と中和器との間に設けられている場合と比較して、温水装置全体の上下高さ方向のサイズを小さくし得ることとなる。
【００１５】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記補助給水管は、前記中和器の側部または底部に接続され、かつ前記中和器の側部または底部に設けられている給水口から前記中和器内に給水が可能な構成とされている。
【００１６】
このような構成によれば、たとえば中和器内にその上部から給水を行なう場合と比較すると、中和器内への給水が低い高さから行なわれるために、給水時の音（たとえば、中和器内に存在するドレインの液面上に水が流れ落ちる音など）を小さくし、この音がユーザにとって気にならないようにするのに好適である。また、中和器を燃焼ガス流路形成部材の底部下方に配置した場合には、補助給水管をそれら燃焼ガス流路形成部材と中和器との隙間に通す必要が無くなり、この隙間の寸法を小さくすることもできる。
【００１７】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記給水口は、前記基準水位よりも低い高さに設けられている。
【００１８】
このような構成によれば、給水口から中和器内に水が注ぎ込まれるときに発生する音を小さくするのにより好ましいものとなる。
【００１９】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記中和器内の水位が前記基準水位以上にあるか否かを検出するための水位検出手段と、この水位検出手段を利用して検出される水位が前記基準水位に満たないときに、前記バルブを開状態として前記中和器内への給水を行なわせる制御を実行する制御手段と、を備えている。
【００２０】
このような構成によれば、制御手段の制御によって適切なタイミングで中和器内への給水を行なわせることができる。
【００２１】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記補助給水管は、前記湯水流路のうち、前記熱交換器への給水量を計測するための流量計よりも上流に接続されており、前記制御手段は、前記中和器内の水位が前記基準水位未満となって前記バルブを開いたときには、その後に前記水位が前記基準水位まで上昇した時点から予め設定された時間が経過した時点で前記バルブを閉じる制御を実行するように構成されている。
【００２２】
このような構成によれば、補助給水管から中和器内に給水が行なわれたときには、中和器内の水位は、基準水位よりも適当量だけ余分に上昇した状態とされる。このように、中和器内の水位を適当量だけ余分に上昇させておけば、水面が多少揺れた場合であっても、その水位が基準水位を容易には下回らないこととなり、水位検出手段にハンチング現象（水位が基準水位以上であると判断する動作と、そうではないと判断する動作とが交互に頻繁に繰り返される現象）が起きないようにすることができる。また、補助給水管が前記流量計よりも上流に接続されていれば、補助給水管を利用して中和器に給水を行なったときに、この給水量が前記流量計によって計測されることはない。したがって、前記流量計によって計測される値については、熱交換器への給水量を正確に反映したものとすることができる。
【００２３】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記補助給水管は、前記湯水流路のうち、前記熱交換器への給水量を計測するための流量計よりも下流に接続されており、前記制御手段は、前記中和器内の水位が前記基準水位未満となって前記開閉弁を開いたときには、その後に前記水位が前記所定の基準水位まで上昇した時点から予め設定された流量が前記流量計によって計測された時点で前記バルブを閉じる制御を実行するように構成されている。
【００２４】
このような構成によれば、前記した実施形態と同様に、補助給水管から中和器内に給水が行なわれたときには、中和器内の水位が基準水位よりも適当量だけ余分に上昇した状態とされ、水位検出手段のハンチング現象を防止することができる。一方、中和器への給水が停止されるタイミングは、湯水流路に設けられて熱交換器への給水量を計測するための流量計を利用して制御されるために、それ専用の流量計を別途必要とせず、その制御は容易かつ正確なものとすることができる。
【００２５】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記湯水流路の一部分は、前記湯水流路の他の部分に分岐接続されて逆流防止機構が設けられた浴槽用落とし込み流路として構成されており、前記補助給水管は、前記浴槽用落とし込み流路に分岐接続されていることにより、前記浴槽用落とし込み流路の湯水を前記中和器内に供給可能であり、かつ前記浴槽用落とし込み流路の逆流防止機構が前記逆流防止手段を兼用した構成とされている。
【００２６】
このような構成によれば、浴槽用落とし込み流路の逆流防止機構が、中和器から湯水流路への逆流を防止する手段を兼用しているために、補助給水管に専用の逆流防止手段を設ける必要がなく、その構成は合理的である。
【００２７】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。
【００２９】
図１〜図３は、本発明が適用された中和器を備えた温水装置（以下、単に「温水装置」と称する）およびこれに関連する構成の一例を示している。図１によく表われているように、本実施形態の温水装置Ａ１は、燃焼器１０やその他の後述する部分を有する温水装置本体部１、中和器３、制御部４、加熱対象の湯水を一定の経路で流通させるための湯水流路２、補助給水管５、逆流防止機能を備えた電磁開閉バルブＶ１、および外装ケース９を備えている。
【００３０】
温水装置本体部１は、燃焼器１０に加えて、ケーシング１１、１２、および消音器１３を備えている。燃焼器１０は、燃料パイプ１４を介して外部から供給されてくる灯油などの燃料オイルを噴霧または気化させて下向きに燃焼させる逆燃方式のものであり、その上方からは送風ファン１５によって燃焼用空気が下向きに供給される。ケーシング１１，１２、および消音器１３の内部は、一連に繋がった燃焼ガス流路１９であり、燃焼器１０によって発生された燃焼ガスは、ケーシング１１内を下向きに進行してケーシング１２内に流入した後に、消音器１３内を経てその排気口１３ａから排ガスとして外部に排出される。ただし、この温水装置Ａ１が屋内設置型の場合には、排気口１３ａに屋外排気用のダクト（図示略）がさらに接続され、熱回収を終えた燃焼ガスは、この屋外排気用ダクトを介して屋外に排気される。ケーシング１１，１２、および消音器１３は、本発明でいう燃焼ガス流路形成部材の一例に相当する。
【００３１】
湯水流路２は、第１および第２の熱交換器２０Ａ，２０Ｂ、およびこれらに繋がった入水用および出湯用の内部配管２１，２２を備えている。第１および第２の熱交換器２０Ａ，２０Ｂは、ケーシング１１内に配されており、燃焼ガスから顕熱および潜熱を順次回収するように構成されている。湯水流路２においては、外部から入水口２１ａに供給された水が第２の熱交換器２０Ｂおよび第１の熱交換器２０Ａに順次送り込まれることにより加熱され、かつこの加熱により生成された温水が出湯口２２ａから外部に出湯するように構成されている。第２の熱交換器２０Ｂによって燃焼ガスから潜熱を回収すると、その表面上に酸性のドレインが発生するが、このドレインはケーシング１２の底部上に流れ落ちる。ケーシング１２の底部には、ドレイン用の流出口１２ａが設けられており、この部分から中和器３にドレインが供給される。
【００３２】
中和器３は、温水装置Ａ１の全体の横幅が嵩張らないようにケーシング１２の下方に配置されている。この中和器３は、たとえば耐酸性を有する合成樹脂製の容器３０内に、粒状の炭酸カルシウムなどの中和剤３１が収容された構成を有している。ドレインが流入口３２から容器３０内に流入すると、このドレインは中和剤３１との接触によって中和されてから流出口３３に到達する。流出口３３に到達したドレインは、適当な内部配管６９を介して外装ケース９の外部に排出される。
【００３３】
図３によく表われているように、中和器３は、第１および第２の隔壁３４ａ，３４ｂを有しており、これらによって第１ないし第３の貯水槽３５ａ〜３５ｃに区画されている。中和剤３１は、第２および第３の貯水槽３５ｂ，３５ｃのみに充填されている。この中和器３においては、その内部にドレインが流れ込んで貯留されることにより、燃焼ガス遮断用の水封構造が形成されるようになっている。より具体的には、この水封構造は、中和器３内にドレインが流れ込んだ状態において、第１の貯水槽３５ａ内の水位が少なくとも第１の隔壁３４ａの下端の高さＨ１よりも上位にあり、このことにより第１の貯水槽３５ａ内のエアあるいは燃焼ガスが第２の隔壁３４ｂに向けて進行しない状態である。なお、温水装置Ａ１が運転されておらず、燃焼ガス流路１９から中和器３内に燃焼ガス圧などが作用していないときに、第１の貯水槽３５ａ内の水位が前記した高さＨ１と略同等な高さであると、温水装置Ａ１が運転されて燃焼ガス圧が第１の貯水槽３５ａ内に作用したときに、その水位が低下して水封構造が容易に解除される虞がある。このため、本実施形態においては、後述するように、温水装置Ａ１の運転停止時には、第１の貯水槽３５ａ内の水位が前記した高さＨ１よりも高い水位となるように制御される。
【００３４】
中和器３は、水位検出部ＬＳを備えている。この水位検出部ＬＳは、第１の貯水槽３５ａの水位を検出するためのものであり、電極３８，３９ａ〜３９ｃを有している。電極３８は、グランド電極である。電極３９ａ〜３９ｃは、それらの下端高さが互いに相違しており、それらの下端がドレイン中に浸漬すると、グランド電極３８との間で通電を生じ、このことにより水位が電極３９ａ〜３９ｃの各下端よりも上方であるか否かが制御部４において判断できるようになっている。
【００３５】
電極３９ａは、その下端高さが第１の隔壁３４ａの下端の高さＨ１よりも若干寸法だけ高くされ、あるいは略同等の高さであり、たとえば温水装置Ａ１において異常燃焼が生じたり、あるいはそれ以外の原因によって第１の貯水槽３５ａの水位が異常に大きく低下したときにこれを検出するのに役立つ。また、この電極３９ａによる水位検出が無いときには、燃焼ガス遮断用の水封構造が形成されていない可能性が高いと判断することができる。このため、たとえば温水装置Ａ１の運転時において、万一、この電極３９ａの下端高さよりも水位が低下する事態が発生した場合には、その旨の警告が行なわれるとともに、温水装置Ａ１の運転（燃焼運転）を強制的に停止させるなどの制御が実行される。
【００３６】
電極３９ｂは、水位が所定の基準水位Ｌ１以上であるか否かを判断するためのものである。ここで、本実施形態における基準水位Ｌ１は、第１の貯水槽３５ａに対して最大燃焼ガス圧（好ましくは、排気口１３ａなどから燃焼ガス流路１９に外部空気が吹き込んだ際の圧力も含む）が作用した場合であっても、水位が前記した高さＨ１よりも低下することはなく、燃焼ガス遮断用の水封構造を維持し得る水面高さである。電極３９ｃは、ドレインの異常上昇を検出するためのものである。より具体的には、中和器３の内部やその下流の配管系に詰まりが無い正常時には、中和器３内は、図３に示す最高水位Ｌ２を超えることはない。これに対し、詰まりを生じた場合において、その後もドレインが中和器３内に流入すると、中和器３内の水位が最高水位Ｌ２よりも上昇する。電極３９ｃはそのような異常上昇を検出するのに利用される。
【００３７】
補助給水管５は、中和器３内のドレイン量が不足するときに中和器３内に給水を行なうためのものである。図１に示すように、この補助給水管５の一端部は、電磁開閉バルブＶ１を介して入水用の内部配管２１に接続されており、また他端部は、中和器３の上部に設けられた給水口３７に接続されている。このため、電磁開閉バルブＶ１を開くことにより、内部配管２１内の水を中和器３内に供給することが可能である。内部配管２１には、第１および第２の熱交換器２０Ａ，２０Ｂへの給水量を計測するための流量計２９が設けられているが、電磁開閉バルブＶ１はこの流量計２９よりも上流に接続されている。このことの意義については後述する。電磁開閉バルブＶ１は、温水装置本体部１または中和器３の一側方に配置されている。このような配置にすると、ケーシング１２と中和器３との隙間９０に電磁開閉バルブＶ１を配置させる場合と比較して、隙間９０の寸法を小さくし、温水装置Ａ１全体の上下高さ寸法を小さくするのに好ましいものとなる。
【００３８】
電磁開閉バルブＶ１は、逆止弁６ａ，６ｂ、および逃がし弁６ｃを備えており、中和器３内のドレインが内部配管２１内に逆流することを防止可能である。より詳しくは、図２（ａ），（ｂ）に示すように、電磁開閉バルブＶ１のケーシング６０には、内部配管２１および補助給水管５が接続されるポート６０ａ〜６０ｃが形成されており、電磁ソレノイド６１の駆動力によって弁体６２が往復動することにより流路６３が開閉され、内部配管２１と補助給水管５との間の連通および遮断が切り換え自在である。逆止弁６ａ，６ｂは、補助給水管５側から内部配管２１側への逆流を防止するように動作するが、このように２つの逆止弁６ａ，６ｂが設けられていれば、逆流防止が確実化される。逃がし弁６ｃは、補助給水管５からの２次圧Ｐ２が内部配管２１からの１次圧Ｐ１よりも高くなったときには、同図（ａ）に示すようにポート６０ｄを開くように動作する。すると、ケーシング６０内の液体は配管６８を介して外装ケース９の外部にオーバフローする。このような構成によれば、逆止弁６ａ，６ｂの双方が仮に適切に動作しない状態が生じても、この逃がし弁６ｃの動作によって逆流防止効果が得られる。
【００３９】
図１において、制御部４は、たとえばマイクロコンピュータを用いて構成されており、燃焼器１０やファン１５などの駆動を制御して所望温度の温水を加熱生成するのに必要な処理を実行する他、中和器３の水位検出部ＬＳからの信号に基づいて電磁開閉バルブＶ１を開閉し、中和器３内への給水動作制御をも実行する。その詳細については、後述する。
【００４０】
次に、前記した温水装置Ａ１の作用について説明する。
【００４１】
まず、湯水流路２に所定流量以上の通水がなされ、その旨が流量計２９を介して制御部４によって検出されると、燃焼器１０が駆動する。この燃焼器１０の駆動により発生した燃焼ガスからは第１および第２の熱交換器２０Ａ，２０Ｂによって顕熱および潜熱が回収され、湯水流路２内を流通する湯水が効率良く加熱される。潜熱回収に伴って発生したドレインは、ケーシング１２の底部上に流れ落ちた後にドレイン用の流出口１２ａから流入口３２に導かれて中和器３内に流入し、中和剤３１との接触によって中和される。その後、この中和されたドレインは、内部配管６９を通過して外装ケース９の外部に排出される。
【００４２】
中和器３内にドレインが貯留され、第１の貯水槽３５ａにおけるドレインの水位（温水装置Ａ１の非運転時（非燃焼時）の水位）が基準水位Ｌ１以上であれば、温水装置Ａ１が運転されて中和器３内に燃焼ガス圧などが作用しても、その水位が第１の隔壁３４ａの下端高さＨ１よりも低い高さまで低下することはなく、燃焼ガスを遮断可能な水封構造が維持される。したがって、燃焼ガス流路１９内の燃焼ガスが中和器３や内部配管６９を通過して外部に排出されることが適切に防止される。
【００４３】
一方、たとえば温水装置Ａ１の設置初期状態においては、中和器３内にドレインは未だ貯留されていない。また、温水装置Ａ１の使用開始後であっても、たとえば冬季に中和器３内のドレインが凍結することを防止したり、中和器３のメンテナンスなどを行なうといった事情から中和器３内の水抜きを行なう場合もある。このような場合において、制御部４は、中和器３内の水位が基準水位Ｌ１に満たないと判断すると、その時点で電磁開閉バルブＶ１を開く。このことにより、湯水流路２内の湯水が補助給水管５を介して中和器３内に供給され、その水位を基準水位Ｌ１以上とすることができ、中和器３内に燃焼ガス遮断用の水封構造が適切に形成される。したがって、中和器３内にドレインが十分に貯留されていない場合にも容易かつ適切に対処可能であり、燃焼ガスが中和器３を経由して外部に排出されることがより徹底して防止される。
【００４４】
電磁開閉バルブＶ１は、図２を参照して説明したように、優れた逆流防止機能を備えているために、中和器３内のドレインが湯水流路２内に逆流するクロスコネクションを適切に防止することができるばかりか、次に述べるように、中和器３の高さ寸法を小さくする効果も得られることとなる。すなわち、補助給水管５に逆流防止手段が設けられていない場合には、クロスコネクションを防止する観点から、給水口３７の下方周辺域の空間スペースを大きくとる必要があり、図３に示す給水口３７と最高水位Ｌ２との間の寸法ｓ１を比較的大きな寸法（たとえば２５ｍｍ以上）にしなければならない。これでは、中和器３の上下高さ寸法が大きくなる。これに対し、本実施形態においては、そのような必要がなく、前記の寸法ｓ１を小さくして（たとえば１０ｍｍ程度）、中和器３の薄型化を図り、ひいてはこの中和器３と温水装置本体部１とをトータルした温水装置Ａ１全体の上下高さ寸法も小さくすることも可能となる。また、本実施形態においては、電磁開閉バルブＶ１に逆流防止機能が具備されているために、この電磁開閉バルブＶ１とは別個の逆止弁を補助給水管５に取り付ける手間も不要となり、その配管組み立て作業も容易となる。
【００４５】
制御部４は、補助給水管５を介して中和器３内に給水を行なう場合、たとえば図４に示すような制御を行なう。すなわち、中和器３内のドレイン水位が基準水位Ｌ１に満たない場合、電磁開閉バルブＶ１を開いて中和器３内への給水を開始させるが（Ｓ１）、その後に中和器３内の水位が基準水位Ｌ１に到達してもその時点では給水を停止させず、その時点でタイマをセットする（Ｓ２：ＹＥＳ，Ｓ３）。次いで、前記タイマによって所定時間がカウントされると、制御部４は、その時点で電磁開閉バルブＶ１を閉じて中和器３内への給水を停止させる（Ｓ４：ＹＥＳ，Ｓ５）。このような制御によれば、中和器３内の水位は、基準水位Ｌ１よりも高い水位となる（この水位は、最高水位Ｌ２と同一または非同一のいずれでもよい）。本実施形態とは異なり、中和器３内の水位が基準水位Ｌ１になった時点で給水を停止させたのでは、中和器３内の水面に揺れなどが生じると、水位検出部ＬＳの電極３８，３９ｂ間が導通・非導通を短期間で頻繁に繰り返すハンチング現象を生じる。これに対し、本実施形態によれば、そのようなハンチング現象を適切に防止することができる。
【００４６】
なお、本実施形態においては、中和器３内の水位が基準水位Ｌ１以下であるか否かの判断は、温水装置Ａ１の運転が停止されているときにのみ行なわれるように構成されており、温水装置Ａ１の運転中においては、仮に中和器３内の水位が基準水位Ｌ１未満となったとしても前記したような給水動作は行なわれない。温水装置Ａ１の運転時には、燃焼ガス圧などによって中和器３内の水位が基準水位Ｌ１未満となる場合があり、この場合であっても、水位が第１の隔壁３４ａの下端高さＨ１を下回らない限りは、燃焼ガス遮断用の水封構造が維持されているからである。温水装置Ａ１の運転時において、中和器３の水位が前記の高さＨ１を下回ったときには、運転停止などの適当な措置が採られることは先に述べたとおりである。
【００４７】
電磁開閉バルブＶ１は、既述したように、湯水流路２に対して流量計２９よりも上流の位置に接続されているために、湯水流路２内の湯水が補助給水管５を介して中和器３に供給された場合であっても、その流量は流量計２９によっては計測されない。したがって、中和器３内に給水が実行されたときに、これが第１および第２の熱交換器２０Ａ，２０Ｂへの通水であると制御部４によって過誤判断されることはなく、燃焼器１０が駆動されないようにすることができる。
【００４８】
ただし、本発明においては、前記した構成に代えて、たとえば図１の仮想線の配管２８に示すように、電磁開閉バルブＶ１のポート６０ａを流量計９の下流に接続することもできる。このような構成とした場合、中和器３内への給水に際し、制御部４には、たとえば図５に示すような制御を行なわせることができる。同図に示す動作ステップは、図４に示すステップと比較して、ステップＳ３’，Ｓ４’が相違しており、それ以外は共通である。具体的には、中和器３内への給水を開始した後にその水位が基準水位Ｌ１まで到達すると、制御部４は流量計２９で計測される流量の監視を開始する（Ｓ１，Ｓ２：ＹＥＳ，Ｓ３’）。その後、この流量計２９によって所定流量が計測されると、制御部４は、その時点で電磁開閉バルブＶ１を閉じて中和器３内への給水を停止させる（Ｓ４’：ＹＥＳ，Ｓ５）。このような動作制御によれば、流量計２９を有効に利用して中和器３内の給水量を制御することが可能であり、中和器３内の水位を基準水位Ｌ１よりも所望量だけ高い水位に正確に設定することができる。水位を基準水位Ｌ１よりも高くすることができるために、前述したハンチング現象を防止し得ることは勿論である。ただし、この場合には、中和器３への給水に起因して流量計２９が流量計測を行なうために、これに起因して燃焼器１０が駆動されないように配慮する必要がある。
【００４９】
図６〜図９は、本発明の他の実施形態を示している。これらの図において、前記実施形態と同一または類似の要素には、前記実施形態と同一の符号を付している。
【００５０】
図６に示す温水装置Ａ２においては、補助給水管５の一端部が中和器３の側部に接続されており、図７によく表われているように、中和器３にはその側部に形成されている給水口３７から給水が行なわれるように構成されている。給水口３７は、好ましくは、基準水位Ｌ１よりも低い高さに設けられている。
【００５１】
本実施形態によれば、補助給水管５をケーシング１２と中和器３との隙間９０に通す必要がなく、この隙間９０の幅を小さくして、温水装置Ａ２全体の上下高さ寸法をより小さくすることが可能となる。また、給水口３７が中和器３の側部に設けられているために、中和器３内の上面部（天井部）から給水を行なう場合とは異なり、中和器３内に高い位置から水が注ぎ込まれないようにし、給水時の音を小さくする効果が得られる。給水口３７が基準水位Ｌ１よりも低い高さとされている場合には、その給水時の音を小さくするのにより好ましいものとなる。
【００５２】
図８（ａ）に示す実施形態においては、中和器３の底部に給水口３７が設けられており、この給水口３７に補助給水管５（同図では省略）が接続される構成とされている。本実施形態によれば、中和器３内への給水時の音が殆ど発生しない状態とすることができる。同図（ｂ）に示すように、中和器３の底部に凹部３６を形成し、この部分に給水口３７を形成すれば、給水口３７が形成されている筒状部３７ａが中和器３の下方に突出しないようにしたり、あるいはこの給水口３７に接続される補助給水管５が中和器３の下方において大きく嵩張らないようにすることができる。
【００５３】
図９に示す温水装置Ａ３は、一般給湯用の湯水加熱に利用される第１および第２の熱交換器２０Ａ，２０Ｂ’に加えて、浴槽８に対する風呂追い焚き用の熱交換器２０Ｃを備えている。第２の熱交換器２０Ｂ’は、ケーシング１２内に配置され、かつ風呂追い焚き用の熱交換器２０Ｃは、第１および第２の熱交換器２０Ａ，２０Ｂ’の中間部に配置されている。湯水流路２Ａは、内部配管２２内の湯水を浴槽８に落とし込むための浴槽用落とし込み流路２８、および風呂追い焚き用の熱交換器２０Ｃに接続された循環流路２７を有している。この循環流路２７は、一対の外部配管８８を介して浴槽８に接続されており、ポンプＰの駆動により、浴槽８と熱交換器２０Ｃとの間で湯水を循環流通させ得るようになっている。
【００５４】
浴槽用落とし込み流路２８には、電磁開閉バルブＶ１’が設けられているが、この電磁開閉バルブＶ１’は、図２を参照して述べた電磁開閉バルブＶ１と同様な構造であり、逆流防止機能を備えている。このことにより、浴槽用落とし込み流路２８から内部配管２２内に湯水が逆流するクロスコネクションの現象が的確に防止される。補助給水管５は、その一端部が三方弁Ｖ２を介して浴槽用落とし込み流路２８に接続されているとともに、その他端部は先に述べた実施形態と同様に中和器３に接続されている。
【００５５】
本実施形態によれば、三方弁Ｖ２を動作させることにより、浴槽用落とし込み流路２８内の湯水を補助給水管５を介して中和器３内に給水することが可能であり、中和器３内にドレインが十分に存在しない場合には、この給水によって燃焼ガス遮断用の水封構造を形成することができる。また、浴槽用落とし込み流路２８には、逆流防止機能を備えた電磁開閉バルブＶ１’が設けられているために、中和器３内のドレインが内部配管２２内に逆流することも適切に防止される。本実施形態においては、浴槽用落とし込み流路２８に設けられている電磁開閉バルブＶ１’を利用して中和器３内のドレインの逆流をも防止することができるために、補助給水管５に逆流防止弁を別途設ける必要はなく、その構成は合理的なものとなる。
【００５６】
本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る中和器を備えた温水装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【００５７】
たとえば、上述の実施形態では、電磁開閉バルブＶ１，Ｖ１’が逆流防止機能を備えたものとして構成されているが、本発明においては、湯水流路から中和器への湯水供給のオン・オフを切り換えるための開閉バルブと、中和器から湯水流路側への逆流を防止するための逆流防止手段とを別々に設けた構成とすることもできる。補助給水管５は、硬質の配管、フレキシブル性を有するチューブなど、種々の材質を用いて構成することができる。本発明でいう基準水位は、中和器内に作用する燃焼ガス圧やその他の風圧などに起因して水位が低下することを考慮した値にすることが好ましいものの、やはりこれに限定されるものではなく、その具体的な高さは任意に選択できる。中和器は、酸性のドレインを中和する機能と、内部にドレインが貯留されることによって燃焼ガス遮断用の水封構造が形成される機能とを備えていればよく、その具体的な構成はやはり限定されない。また、中和器は、燃焼ガス流路形成部材の底部下方に配置されることに代えて、たとえば燃焼ガス流路形成部材の一側方に並べた配置とすることもできる。
【００５８】
本発明でいう燃焼ガス流路形成部材は、燃焼ガスを一定の経路で流通させる燃焼ガス流路を内部に形成するものであればよく、燃焼ガスを燃焼器の下方に向けて進行させるものに代えて、たとえば燃焼ガスを燃焼器の上方に向けて進行させたり、あるいは横向き（水平方向）に進行させるような構成とすることもできる。熱交換器は、フィン付きチューブを利用したものに代えて、たとえばコイル状の伝熱管を用いた構成とすることもできる。温水装置が燃焼熱で温水を生成するものである場合、その燃料は石油燃料に限らず、たとえば都市ガスやプロパンガスなどであってもよい。本発明でいう温水装置とは、湯を生成する機能を備えた装置の意であり、一般給湯用、風呂給湯用、暖房用、あるいは融雪用などの各種の給湯装置（単機能の給湯装置に限らず、複数の給湯機能を備えた複合給湯装置も含む）、および給湯以外に用いられる湯を生成する装置を広く含む概念である。また、本発明は、屋内設置型に最適であるが、屋外に設置される温水装置にも適用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明に係る中和器を備えた温水装置の一例を模式的に示す断面図である。
【図２】（ａ），（ｂ）は、図１に示す温水装置に組み込まれている電磁開閉バルブを示す断面図である。
【図３】図１に示す温水装置に組み込まれている中和器の断面図である。
【図４】図１に示す温水装置に組み込まれている制御部の動作手順の一例を示すフローチャートである。
【図５】図１に示す温水装置に組み込まれている制御部の動作手順の他の例を示すフローチャートである。
【図６】本発明に係る中和器を備えた温水装置の他の例を模式的に示す断面図である。
【図７】図６のＶII−ＶII断面図である。
【図８】（ａ），（ｂ）は、本発明の他の例を示す要部断面図である。
【図９】本発明に係る中和器を備えた温水装置の他の例を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
Ａ１〜Ａ３ 中和器を備えた温水装置
ＬＳ 水位検出部（水位検出手段）
Ｖ１，Ｖ１’ 電磁開閉バルブ（バルブ）
２，２Ａ 湯水流路
３ 中和器
４ 制御部（制御手段）
５ 補助給水管
６ａ，６ｂ 逆止弁（逆流防止手段）
６ｃ 逃がし弁（逆流防止手段）
１１，１２ ケーシング（燃焼ガス流路形成部材）
１３ 消音器（燃焼ガス流路形成部材）
１９ 燃焼ガス流路
２０Ａ 第１の熱交換器（熱交換器）
２０Ｂ，２０Ｂ’ 第２の熱交換器（熱交換器）
２０Ｃ 風呂追い焚き用の熱交換器（熱交換器）
２８ 浴槽用落とし込み流路
２９ 流量計
３７ 給水口
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼ガスから熱回収を行なう際に発生する酸性のドレイン（凝縮水）を中和するための中和器を備えた温水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願人は、温水装置の具体例として、特許文献１〜３に記載されたものを先に提案している。これらの文献に記載された温水装置は、燃焼器により発生された燃焼ガスが所定の燃焼ガス流路を進行するように構成されており、この燃焼ガスから熱交換器によって顕熱および潜熱を回収し、湯水加熱を行なうように構成されている。また、前記燃焼ガス流路を形成する部材の下方には、中和器が設けられている。燃焼ガスから潜熱を回収すると、燃焼ガス中の窒素酸化物などの成分を含んだ酸性のドレインが発生するが、このドレインは前記燃焼ガス流路から前記中和器内に送り込まれるように構成されている。前記中和器は、たとえば炭酸カルシウムなどの中和剤が容器に収容されたものであり、酸性のドレインはこの中和器内を通過することによって中和処理され、その後この中和器の排出口から外部に排出される。したがって、ドレインが酸性のまま廃棄されることが回避され、環境保護に良い。
【０００３】
一方、前記したような中和器の内部にドレインを導く場合、温水装置の燃焼ガス流路から中和器内に燃焼ガスの一部が進行する虞がある。温水装置を実際に使用する場合、中和器内に進行した燃焼ガスがそのまま中和器内を通過して外部に排出されることは防止したい場合があり、とくに温水装置が屋内設置型の場合にはそのような要請は大きい。そこで、本出願人は、たとえば特許文献４に記載されているように、ドレインが所定量以上貯留することにより、燃焼ガス遮断用の水封構造が内部に形成されるようにした中和器を提案している。このような構成によれば、中和器内に進行した燃焼ガスが前記水封構造部分よりも下流に進行することは適切に阻止され、燃焼ガスが中和器内を通過して外部に排出されないようにすることができる。
【０００４】
しかしながら、前記従来技術においては、次に述べるように、未だ改善すべき点があった。
【０００５】
すなわち、中和器内において燃焼ガス遮断用の水封構造が適切に形成されるのは、中和器内にドレインが一定水位以上に貯留されている場合に限られ、それ以外の場合には、水封構造は適切に形成されない。たとえば、中和器を備えた温水装置を新規に設置した際には、中和器内にドレインは存在しない。また、冬季などにおいては、凍結防止などを目的として中和器内のドレインを抜き取る場合もある。さらに、当初は中和器内にドレインが十分に存在している場合であっても、予測困難な特殊な事情に起因して、ドレインの水位が低下する場合もあり得る。このような場合には、中和器内に燃焼ガス遮断用の水封構造は形成されないこととなるため、このような状態のまま温水装置が運転されたのでは、燃焼ガスが中和器を経由して外部に排出されることとなる。したがって、このようなことに対して好適に対処することが要請され、この点において改善の余地がある。この場合、温水装置全体が大型化するといった不具合が生じないようにすることが要請される。
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１０２６１７号公報
【特許文献２】特開２００６−１０５４６７号公報
【特許文献３】特開２００６−１０５４６８号公報
【特許文献４】特許第３７９１４５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであって、ドレイン用の中和器内に燃焼ガス遮断用の水封構造を形成するのに十分なドレインが貯留されていない場合に好適に対処することが可能な中和器を備えた温水装置を提供することを、その課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００９】
本発明により提供される中和器を備えた温水装置は、燃焼ガスを一定の経路で流通させるための燃焼ガス流路を内部に形成している燃焼ガス流路形成部材と、加熱対象の湯水を一定の経路で流通させることが可能であり、かつ前記燃焼ガス流路を流通する燃焼ガスから熱回収を行なう熱交換器を有している湯水流路と、前記熱回収に伴って発生した酸性のドレインを内部に流入させて中和させてから外部に排出可能であり、かつ前記燃焼ガス流路から進行してくる燃焼ガスを遮断する水封構造が内部に形成されるように前記ドレインを所定の基準水位以上に滞留させることが可能とされた中和器と、を備えている、中和器を備えた温水装置であって、前記湯水流路と前記中和器とを互いに接続しているとともに、前記湯水流路から前記中和器への湯水供給のオン・オフを切り換え自在なバルブが設けられ、かつ前記中和器内におけるドレインの水位が前記基準水位に満たないときに前記湯水流路の湯水を前記中和器内に導いて前記中和器内の水位を上昇させることが可能な補助給水管と、この補助給水管を介して前記中和器内から前記湯水流路に向けて液体の逆流が生じることを阻止可能な逆流防止手段と、を備えていることを特徴としている。
【００１０】
このような構成によれば、次のような効果が得られる。
【００１１】
第１に、中和器内におけるドレインの水位が所定の基準水位に満たないときには、補助給水管を利用して中和器内に湯水を供給することにより、中和器内の水位を所定の基準水位まで上昇させることが可能であり、このことによって中和器内に燃焼ガス遮断用の水封構造を適切に形成し、燃焼ガスが中和器を経由して外部に排出されないようにすることができる。したがって、たとえば温水装置の設置当初や、凍結防止を目的としてドレインを抜き取った後などにおいて、ドレイン量が水封構造を形成するのに充分でない場合であっても、好適に対処することができる。
【００１２】
第２に、中和器内の液体が補助給水管を介して湯水流路に逆流する現象（クロスコネクション）を阻止可能な逆流防止手段を具備しているために、湯水流路内が不衛生となることが防止されることは勿論のこと、次に述べるように、中和器の薄型化を図ったり、あるいは補助給水管と中和器との接続構造に大きな融通性をもたせることが可能となる。すなわち、本発明とは異なり、前記した逆流防止手段が具備されていない場合には、クロスコネクションを防止する観点から、補助給水管をたとえば中和器の側部や底部に接続するといったことは困難であり、補助給水管を中和器の上部に接続せざるを得ないこととなる。また、このように補助給水管を中和器の上部に接続する場合であっても、クロスコネクションを確実に防止するには、補助給水管から中和器内に給水を行なわせるための給水口をドレインの液面のかなり上方に設ける必要がある。ところが、そのような構成とするには、中和器の上下高さ方向の厚みを大きくしなければならず、中和器が大型化する不利を招く。これに対し、本発明によれば、前記したような不具合を全て好適に解消することができ、補助給水管を中和器の側部や底部に接続するといった融通性が得られ、また中和器の薄型化を図って、たとえば中和器を温水装置の他の部分の下方に配置するような場合には温水装置全体の上下高さ寸法を小さくするのに好ましいものとなる。
【００１３】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記中和器は、前記燃焼ガス流路形成部材の底部下方に配されており、前記バルブおよび前記逆流防止手段は、前記燃焼ガス流路形成部材または前記中和器の側方に配されている。
【００１４】
このような構成によれば、中和器が燃焼ガス流路形成部材の底部下方に配されているために、ドレインを燃焼ガス流路内から中和器内に流入させることが容易化されるとともに、温水装置全体の横幅寸法を小さくするのに好ましいものとなる。また、バルブや逆流防止手段が燃焼ガス流路形成部材または中和器の側方に配されていれば、たとえばこれらバルブや逆流防止手段が燃焼ガス流路形成部材の底部と中和器との間に設けられている場合と比較して、温水装置全体の上下高さ方向のサイズを小さくし得ることとなる。
【００１５】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記補助給水管は、前記中和器の側部または底部に接続され、かつ前記中和器の側部または底部に設けられている給水口から前記中和器内に給水が可能な構成とされている。
【００１６】
このような構成によれば、たとえば中和器内にその上部から給水を行なう場合と比較すると、中和器内への給水が低い高さから行なわれるために、給水時の音（たとえば、中和器内に存在するドレインの液面上に水が流れ落ちる音など）を小さくし、この音がユーザにとって気にならないようにするのに好適である。また、中和器を燃焼ガス流路形成部材の底部下方に配置した場合には、補助給水管をそれら燃焼ガス流路形成部材と中和器との隙間に通す必要が無くなり、この隙間の寸法を小さくすることもできる。
【００１７】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記給水口は、前記基準水位よりも低い高さに設けられている。
【００１８】
このような構成によれば、給水口から中和器内に水が注ぎ込まれるときに発生する音を小さくするのにより好ましいものとなる。
【００１９】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記中和器内の水位が前記基準水位以上にあるか否かを検出するための水位検出手段と、この水位検出手段を利用して検出される水位が前記基準水位に満たないときに、前記バルブを開状態として前記中和器内への給水を行なわせる制御を実行する制御手段と、を備えている。
【００２０】
このような構成によれば、制御手段の制御によって適切なタイミングで中和器内への給水を行なわせることができる。
【００２１】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記補助給水管は、前記湯水流路のうち、前記熱交換器への給水量を計測するための流量計よりも上流に接続されており、前記制御手段は、前記中和器内の水位が前記基準水位未満となって前記バルブを開いたときには、その後に前記水位が前記基準水位まで上昇した時点から予め設定された時間が経過した時点で前記バルブを閉じる制御を実行するように構成されている。
【００２２】
このような構成によれば、補助給水管から中和器内に給水が行なわれたときには、中和器内の水位は、基準水位よりも適当量だけ余分に上昇した状態とされる。このように、中和器内の水位を適当量だけ余分に上昇させておけば、水面が多少揺れた場合であっても、その水位が基準水位を容易には下回らないこととなり、水位検出手段にハンチング現象（水位が基準水位以上であると判断する動作と、そうではないと判断する動作とが交互に頻繁に繰り返される現象）が起きないようにすることができる。また、補助給水管が前記流量計よりも上流に接続されていれば、補助給水管を利用して中和器に給水を行なったときに、この給水量が前記流量計によって計測されることはない。したがって、前記流量計によって計測される値については、熱交換器への給水量を正確に反映したものとすることができる。
【００２３】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記補助給水管は、前記湯水流路のうち、前記熱交換器への給水量を計測するための流量計よりも下流に接続されており、前記制御手段は、前記中和器内の水位が前記基準水位未満となって前記開閉弁を開いたときには、その後に前記水位が前記所定の基準水位まで上昇した時点から予め設定された流量が前記流量計によって計測された時点で前記バルブを閉じる制御を実行するように構成されている。
【００２４】
このような構成によれば、前記した実施形態と同様に、補助給水管から中和器内に給水が行なわれたときには、中和器内の水位が基準水位よりも適当量だけ余分に上昇した状態とされ、水位検出手段のハンチング現象を防止することができる。一方、中和器への給水が停止されるタイミングは、湯水流路に設けられて熱交換器への給水量を計測するための流量計を利用して制御されるために、それ専用の流量計を別途必要とせず、その制御は容易かつ正確なものとすることができる。
【００２５】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記湯水流路の一部分は、前記湯水流路の他の部分に分岐接続されて逆流防止機構が設けられた浴槽用落とし込み流路として構成されており、前記補助給水管は、前記浴槽用落とし込み流路に分岐接続されていることにより、前記浴槽用落とし込み流路の湯水を前記中和器内に供給可能であり、かつ前記浴槽用落とし込み流路の逆流防止機構が前記逆流防止手段を兼用した構成とされている。
【００２６】
このような構成によれば、浴槽用落とし込み流路の逆流防止機構が、中和器から湯水流路への逆流を防止する手段を兼用しているために、補助給水管に専用の逆流防止手段を設ける必要がなく、その構成は合理的である。
【００２７】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。
【００２９】
図１〜図３は、本発明が適用された中和器を備えた温水装置（以下、単に「温水装置」と称する）およびこれに関連する構成の一例を示している。図１によく表われているように、本実施形態の温水装置Ａ１は、燃焼器１０やその他の後述する部分を有する温水装置本体部１、中和器３、制御部４、加熱対象の湯水を一定の経路で流通させるための湯水流路２、補助給水管５、逆流防止機能を備えた電磁開閉バルブＶ１、および外装ケース９を備えている。
【００３０】
温水装置本体部１は、燃焼器１０に加えて、ケーシング１１、１２、および消音器１３を備えている。燃焼器１０は、燃料パイプ１４を介して外部から供給されてくる灯油などの燃料オイルを噴霧または気化させて下向きに燃焼させる逆燃方式のものであり、その上方からは送風ファン１５によって燃焼用空気が下向きに供給される。ケーシング１１，１２、および消音器１３の内部は、一連に繋がった燃焼ガス流路１９であり、燃焼器１０によって発生された燃焼ガスは、ケーシング１１内を下向きに進行してケーシング１２内に流入した後に、消音器１３内を経てその排気口１３ａから排ガスとして外部に排出される。ただし、この温水装置Ａ１が屋内設置型の場合には、排気口１３ａに屋外排気用のダクト（図示略）がさらに接続され、熱回収を終えた燃焼ガスは、この屋外排気用ダクトを介して屋外に排気される。ケーシング１１，１２、および消音器１３は、本発明でいう燃焼ガス流路形成部材の一例に相当する。
【００３１】
湯水流路２は、第１および第２の熱交換器２０Ａ，２０Ｂ、およびこれらに繋がった入水用および出湯用の内部配管２１，２２を備えている。第１および第２の熱交換器２０Ａ，２０Ｂは、ケーシング１１内に配されており、燃焼ガスから顕熱および潜熱を順次回収するように構成されている。湯水流路２においては、外部から入水口２１ａに供給された水が第２の熱交換器２０Ｂおよび第１の熱交換器２０Ａに順次送り込まれることにより加熱され、かつこの加熱により生成された温水が出湯口２２ａから外部に出湯するように構成されている。第２の熱交換器２０Ｂによって燃焼ガスから潜熱を回収すると、その表面上に酸性のドレインが発生するが、このドレインはケーシング１２の底部上に流れ落ちる。ケーシング１２の底部には、ドレイン用の流出口１２ａが設けられており、この部分から中和器３にドレインが供給される。
【００３２】
中和器３は、温水装置Ａ１の全体の横幅が嵩張らないようにケーシング１２の下方に配置されている。この中和器３は、たとえば耐酸性を有する合成樹脂製の容器３０内に、粒状の炭酸カルシウムなどの中和剤３１が収容された構成を有している。ドレインが流入口３２から容器３０内に流入すると、このドレインは中和剤３１との接触によって中和されてから流出口３３に到達する。流出口３３に到達したドレインは、適当な内部配管６９を介して外装ケース９の外部に排出される。
【００３３】
図３によく表われているように、中和器３は、第１および第２の隔壁３４ａ，３４ｂを有しており、これらによって第１ないし第３の貯水槽３５ａ〜３５ｃに区画されている。中和剤３１は、第２および第３の貯水槽３５ｂ，３５ｃのみに充填されている。この中和器３においては、その内部にドレインが流れ込んで貯留されることにより、燃焼ガス遮断用の水封構造が形成されるようになっている。より具体的には、この水封構造は、中和器３内にドレインが流れ込んだ状態において、第１の貯水槽３５ａ内の水位が少なくとも第１の隔壁３４ａの下端の高さＨ１よりも上位にあり、このことにより第１の貯水槽３５ａ内のエアあるいは燃焼ガスが第２の隔壁３４ｂに向けて進行しない状態である。なお、温水装置Ａ１が運転されておらず、燃焼ガス流路１９から中和器３内に燃焼ガス圧などが作用していないときに、第１の貯水槽３５ａ内の水位が前記した高さＨ１と略同等な高さであると、温水装置Ａ１が運転されて燃焼ガス圧が第１の貯水槽３５ａ内に作用したときに、その水位が低下して水封構造が容易に解除される虞がある。このため、本実施形態においては、後述するように、温水装置Ａ１の運転停止時には、第１の貯水槽３５ａ内の水位が前記した高さＨ１よりも高い水位となるように制御される。
【００３４】
中和器３は、水位検出部ＬＳを備えている。この水位検出部ＬＳは、第１の貯水槽３５ａの水位を検出するためのものであり、電極３８，３９ａ〜３９ｃを有している。電極３８は、グランド電極である。電極３９ａ〜３９ｃは、それらの下端高さが互いに相違しており、それらの下端がドレイン中に浸漬すると、グランド電極３８との間で通電を生じ、このことにより水位が電極３９ａ〜３９ｃの各下端よりも上方であるか否かが制御部４において判断できるようになっている。
【００３５】
電極３９ａは、その下端高さが第１の隔壁３４ａの下端の高さＨ１よりも若干寸法だけ高くされ、あるいは略同等の高さであり、たとえば温水装置Ａ１において異常燃焼が生じたり、あるいはそれ以外の原因によって第１の貯水槽３５ａの水位が異常に大きく低下したときにこれを検出するのに役立つ。また、この電極３９ａによる水位検出が無いときには、燃焼ガス遮断用の水封構造が形成されていない可能性が高いと判断することができる。このため、たとえば温水装置Ａ１の運転時において、万一、この電極３９ａの下端高さよりも水位が低下する事態が発生した場合には、その旨の警告が行なわれるとともに、温水装置Ａ１の運転（燃焼運転）を強制的に停止させるなどの制御が実行される。
【００３６】
電極３９ｂは、水位が所定の基準水位Ｌ１以上であるか否かを判断するためのものである。ここで、本実施形態における基準水位Ｌ１は、第１の貯水槽３５ａに対して最大燃焼ガス圧（好ましくは、排気口１３ａなどから燃焼ガス流路１９に外部空気が吹き込んだ際の圧力も含む）が作用した場合であっても、水位が前記した高さＨ１よりも低下することはなく、燃焼ガス遮断用の水封構造を維持し得る水面高さである。電極３９ｃは、ドレインの異常上昇を検出するためのものである。より具体的には、中和器３の内部やその下流の配管系に詰まりが無い正常時には、中和器３内は、図３に示す最高水位Ｌ２を超えることはない。これに対し、詰まりを生じた場合において、その後もドレインが中和器３内に流入すると、中和器３内の水位が最高水位Ｌ２よりも上昇する。電極３９ｃはそのような異常上昇を検出するのに利用される。
【００３７】
補助給水管５は、中和器３内のドレイン量が不足するときに中和器３内に給水を行なうためのものである。図１に示すように、この補助給水管５の一端部は、電磁開閉バルブＶ１を介して入水用の内部配管２１に接続されており、また他端部は、中和器３の上部に設けられた給水口３７に接続されている。このため、電磁開閉バルブＶ１を開くことにより、内部配管２１内の水を中和器３内に供給することが可能である。内部配管２１には、第１および第２の熱交換器２０Ａ，２０Ｂへの給水量を計測するための流量計２９が設けられているが、電磁開閉バルブＶ１はこの流量計２９よりも上流に接続されている。このことの意義については後述する。電磁開閉バルブＶ１は、温水装置本体部１または中和器３の一側方に配置されている。このような配置にすると、ケーシング１２と中和器３との隙間９０に電磁開閉バルブＶ１を配置させる場合と比較して、隙間９０の寸法を小さくし、温水装置Ａ１全体の上下高さ寸法を小さくするのに好ましいものとなる。
【００３８】
電磁開閉バルブＶ１は、逆止弁６ａ，６ｂ、および逃がし弁６ｃを備えており、中和器３内のドレインが内部配管２１内に逆流することを防止可能である。より詳しくは、図２（ａ），（ｂ）に示すように、電磁開閉バルブＶ１のケーシング６０には、内部配管２１および補助給水管５が接続されるポート６０ａ〜６０ｃが形成されており、電磁ソレノイド６１の駆動力によって弁体６２が往復動することにより流路６３が開閉され、内部配管２１と補助給水管５との間の連通および遮断が切り換え自在である。逆止弁６ａ，６ｂは、補助給水管５側から内部配管２１側への逆流を防止するように動作するが、このように２つの逆止弁６ａ，６ｂが設けられていれば、逆流防止が確実化される。逃がし弁６ｃは、補助給水管５からの２次圧Ｐ２が内部配管２１からの１次圧Ｐ１よりも高くなったときには、同図（ａ）に示すようにポート６０ｄを開くように動作する。すると、ケーシング６０内の液体は配管６８を介して外装ケース９の外部にオーバフローする。このような構成によれば、逆止弁６ａ，６ｂの双方が仮に適切に動作しない状態が生じても、この逃がし弁６ｃの動作によって逆流防止効果が得られる。
【００３９】
図１において、制御部４は、たとえばマイクロコンピュータを用いて構成されており、燃焼器１０やファン１５などの駆動を制御して所望温度の温水を加熱生成するのに必要な処理を実行する他、中和器３の水位検出部ＬＳからの信号に基づいて電磁開閉バルブＶ１を開閉し、中和器３内への給水動作制御をも実行する。その詳細については、後述する。
【００４０】
次に、前記した温水装置Ａ１の作用について説明する。
【００４１】
まず、湯水流路２に所定流量以上の通水がなされ、その旨が流量計２９を介して制御部４によって検出されると、燃焼器１０が駆動する。この燃焼器１０の駆動により発生した燃焼ガスからは第１および第２の熱交換器２０Ａ，２０Ｂによって顕熱および潜熱が回収され、湯水流路２内を流通する湯水が効率良く加熱される。潜熱回収に伴って発生したドレインは、ケーシング１２の底部上に流れ落ちた後にドレイン用の流出口１２ａから流入口３２に導かれて中和器３内に流入し、中和剤３１との接触によって中和される。その後、この中和されたドレインは、内部配管６９を通過して外装ケース９の外部に排出される。
【００４２】
中和器３内にドレインが貯留され、第１の貯水槽３５ａにおけるドレインの水位（温水装置Ａ１の非運転時（非燃焼時）の水位）が基準水位Ｌ１以上であれば、温水装置Ａ１が運転されて中和器３内に燃焼ガス圧などが作用しても、その水位が第１の隔壁３４ａの下端高さＨ１よりも低い高さまで低下することはなく、燃焼ガスを遮断可能な水封構造が維持される。したがって、燃焼ガス流路１９内の燃焼ガスが中和器３や内部配管６９を通過して外部に排出されることが適切に防止される。
【００４３】
一方、たとえば温水装置Ａ１の設置初期状態においては、中和器３内にドレインは未だ貯留されていない。また、温水装置Ａ１の使用開始後であっても、たとえば冬季に中和器３内のドレインが凍結することを防止したり、中和器３のメンテナンスなどを行なうといった事情から中和器３内の水抜きを行なう場合もある。このような場合において、制御部４は、中和器３内の水位が基準水位Ｌ１に満たないと判断すると、その時点で電磁開閉バルブＶ１を開く。このことにより、湯水流路２内の湯水が補助給水管５を介して中和器３内に供給され、その水位を基準水位Ｌ１以上とすることができ、中和器３内に燃焼ガス遮断用の水封構造が適切に形成される。したがって、中和器３内にドレインが十分に貯留されていない場合にも容易かつ適切に対処可能であり、燃焼ガスが中和器３を経由して外部に排出されることがより徹底して防止される。
【００４４】
電磁開閉バルブＶ１は、図２を参照して説明したように、優れた逆流防止機能を備えているために、中和器３内のドレインが湯水流路２内に逆流するクロスコネクションを適切に防止することができるばかりか、次に述べるように、中和器３の高さ寸法を小さくする効果も得られることとなる。すなわち、補助給水管５に逆流防止手段が設けられていない場合には、クロスコネクションを防止する観点から、給水口３７の下方周辺域の空間スペースを大きくとる必要があり、図３に示す給水口３７と最高水位Ｌ２との間の寸法ｓ１を比較的大きな寸法（たとえば２５ｍｍ以上）にしなければならない。これでは、中和器３の上下高さ寸法が大きくなる。これに対し、本実施形態においては、そのような必要がなく、前記の寸法ｓ１を小さくして（たとえば１０ｍｍ程度）、中和器３の薄型化を図り、ひいてはこの中和器３と温水装置本体部１とをトータルした温水装置Ａ１全体の上下高さ寸法も小さくすることも可能となる。また、本実施形態においては、電磁開閉バルブＶ１に逆流防止機能が具備されているために、この電磁開閉バルブＶ１とは別個の逆止弁を補助給水管５に取り付ける手間も不要となり、その配管組み立て作業も容易となる。
【００４５】
制御部４は、補助給水管５を介して中和器３内に給水を行なう場合、たとえば図４に示すような制御を行なう。すなわち、中和器３内のドレイン水位が基準水位Ｌ１に満たない場合、電磁開閉バルブＶ１を開いて中和器３内への給水を開始させるが（Ｓ１）、その後に中和器３内の水位が基準水位Ｌ１に到達してもその時点では給水を停止させず、その時点でタイマをセットする（Ｓ２：ＹＥＳ，Ｓ３）。次いで、前記タイマによって所定時間がカウントされると、制御部４は、その時点で電磁開閉バルブＶ１を閉じて中和器３内への給水を停止させる（Ｓ４：ＹＥＳ，Ｓ５）。このような制御によれば、中和器３内の水位は、基準水位Ｌ１よりも高い水位となる（この水位は、最高水位Ｌ２と同一または非同一のいずれでもよい）。本実施形態とは異なり、中和器３内の水位が基準水位Ｌ１になった時点で給水を停止させたのでは、中和器３内の水面に揺れなどが生じると、水位検出部ＬＳの電極３８，３９ｂ間が導通・非導通を短期間で頻繁に繰り返すハンチング現象を生じる。これに対し、本実施形態によれば、そのようなハンチング現象を適切に防止することができる。
【００４６】
なお、本実施形態においては、中和器３内の水位が基準水位Ｌ１以下であるか否かの判断は、温水装置Ａ１の運転が停止されているときにのみ行なわれるように構成されており、温水装置Ａ１の運転中においては、仮に中和器３内の水位が基準水位Ｌ１未満となったとしても前記したような給水動作は行なわれない。温水装置Ａ１の運転時には、燃焼ガス圧などによって中和器３内の水位が基準水位Ｌ１未満となる場合があり、この場合であっても、水位が第１の隔壁３４ａの下端高さＨ１を下回らない限りは、燃焼ガス遮断用の水封構造が維持されているからである。温水装置Ａ１の運転時において、中和器３の水位が前記の高さＨ１を下回ったときには、運転停止などの適当な措置が採られることは先に述べたとおりである。
【００４７】
電磁開閉バルブＶ１は、既述したように、湯水流路２に対して流量計２９よりも上流の位置に接続されているために、湯水流路２内の湯水が補助給水管５を介して中和器３に供給された場合であっても、その流量は流量計２９によっては計測されない。したがって、中和器３内に給水が実行されたときに、これが第１および第２の熱交換器２０Ａ，２０Ｂへの通水であると制御部４によって過誤判断されることはなく、燃焼器１０が駆動されないようにすることができる。
【００４８】
ただし、本発明においては、前記した構成に代えて、たとえば図１の仮想線の配管２８に示すように、電磁開閉バルブＶ１のポート６０ａを流量計９の下流に接続することもできる。このような構成とした場合、中和器３内への給水に際し、制御部４には、たとえば図５に示すような制御を行なわせることができる。同図に示す動作ステップは、図４に示すステップと比較して、ステップＳ３’，Ｓ４’が相違しており、それ以外は共通である。具体的には、中和器３内への給水を開始した後にその水位が基準水位Ｌ１まで到達すると、制御部４は流量計２９で計測される流量の監視を開始する（Ｓ１，Ｓ２：ＹＥＳ，Ｓ３’）。その後、この流量計２９によって所定流量が計測されると、制御部４は、その時点で電磁開閉バルブＶ１を閉じて中和器３内への給水を停止させる（Ｓ４’：ＹＥＳ，Ｓ５）。このような動作制御によれば、流量計２９を有効に利用して中和器３内の給水量を制御することが可能であり、中和器３内の水位を基準水位Ｌ１よりも所望量だけ高い水位に正確に設定することができる。水位を基準水位Ｌ１よりも高くすることができるために、前述したハンチング現象を防止し得ることは勿論である。ただし、この場合には、中和器３への給水に起因して流量計２９が流量計測を行なうために、これに起因して燃焼器１０が駆動されないように配慮する必要がある。
【００４９】
図６〜図９は、本発明の他の実施形態を示している。これらの図において、前記実施形態と同一または類似の要素には、前記実施形態と同一の符号を付している。
【００５０】
図６に示す温水装置Ａ２においては、補助給水管５の一端部が中和器３の側部に接続されており、図７によく表われているように、中和器３にはその側部に形成されている給水口３７から給水が行なわれるように構成されている。給水口３７は、好ましくは、基準水位Ｌ１よりも低い高さに設けられている。
【００５１】
本実施形態によれば、補助給水管５をケーシング１２と中和器３との隙間９０に通す必要がなく、この隙間９０の幅を小さくして、温水装置Ａ２全体の上下高さ寸法をより小さくすることが可能となる。また、給水口３７が中和器３の側部に設けられているために、中和器３内の上面部（天井部）から給水を行なう場合とは異なり、中和器３内に高い位置から水が注ぎ込まれないようにし、給水時の音を小さくする効果が得られる。給水口３７が基準水位Ｌ１よりも低い高さとされている場合には、その給水時の音を小さくするのにより好ましいものとなる。
【００５２】
図８（ａ）に示す実施形態においては、中和器３の底部に給水口３７が設けられており、この給水口３７に補助給水管５（同図では省略）が接続される構成とされている。本実施形態によれば、中和器３内への給水時の音が殆ど発生しない状態とすることができる。同図（ｂ）に示すように、中和器３の底部に凹部３６を形成し、この部分に給水口３７を形成すれば、給水口３７が形成されている筒状部３７ａが中和器３の下方に突出しないようにしたり、あるいはこの給水口３７に接続される補助給水管５が中和器３の下方において大きく嵩張らないようにすることができる。
【００５３】
図９に示す温水装置Ａ３は、一般給湯用の湯水加熱に利用される第１および第２の熱交換器２０Ａ，２０Ｂ’に加えて、浴槽８に対する風呂追い焚き用の熱交換器２０Ｃを備えている。第２の熱交換器２０Ｂ’は、ケーシング１２内に配置され、かつ風呂追い焚き用の熱交換器２０Ｃは、第１および第２の熱交換器２０Ａ，２０Ｂ’の中間部に配置されている。湯水流路２Ａは、内部配管２２内の湯水を浴槽８に落とし込むための浴槽用落とし込み流路２８、および風呂追い焚き用の熱交換器２０Ｃに接続された循環流路２７を有している。この循環流路２７は、一対の外部配管８８を介して浴槽８に接続されており、ポンプＰの駆動により、浴槽８と熱交換器２０Ｃとの間で湯水を循環流通させ得るようになっている。
【００５４】
浴槽用落とし込み流路２８には、電磁開閉バルブＶ１’が設けられているが、この電磁開閉バルブＶ１’は、図２を参照して述べた電磁開閉バルブＶ１と同様な構造であり、逆流防止機能を備えている。このことにより、浴槽用落とし込み流路２８から内部配管２２内に湯水が逆流するクロスコネクションの現象が的確に防止される。補助給水管５は、その一端部が三方弁Ｖ２を介して浴槽用落とし込み流路２８に接続されているとともに、その他端部は先に述べた実施形態と同様に中和器３に接続されている。
【００５５】
本実施形態によれば、三方弁Ｖ２を動作させることにより、浴槽用落とし込み流路２８内の湯水を補助給水管５を介して中和器３内に給水することが可能であり、中和器３内にドレインが十分に存在しない場合には、この給水によって燃焼ガス遮断用の水封構造を形成することができる。また、浴槽用落とし込み流路２８には、逆流防止機能を備えた電磁開閉バルブＶ１’が設けられているために、中和器３内のドレインが内部配管２２内に逆流することも適切に防止される。本実施形態においては、浴槽用落とし込み流路２８に設けられている電磁開閉バルブＶ１’を利用して中和器３内のドレインの逆流をも防止することができるために、補助給水管５に逆流防止弁を別途設ける必要はなく、その構成は合理的なものとなる。
【００５６】
本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る中和器を備えた温水装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【００５７】
たとえば、上述の実施形態では、電磁開閉バルブＶ１，Ｖ１’が逆流防止機能を備えたものとして構成されているが、本発明においては、湯水流路から中和器への湯水供給のオン・オフを切り換えるための開閉バルブと、中和器から湯水流路側への逆流を防止するための逆流防止手段とを別々に設けた構成とすることもできる。補助給水管５は、硬質の配管、フレキシブル性を有するチューブなど、種々の材質を用いて構成することができる。本発明でいう基準水位は、中和器内に作用する燃焼ガス圧やその他の風圧などに起因して水位が低下することを考慮した値にすることが好ましいものの、やはりこれに限定されるものではなく、その具体的な高さは任意に選択できる。中和器は、酸性のドレインを中和する機能と、内部にドレインが貯留されることによって燃焼ガス遮断用の水封構造が形成される機能とを備えていればよく、その具体的な構成はやはり限定されない。また、中和器は、燃焼ガス流路形成部材の底部下方に配置されることに代えて、たとえば燃焼ガス流路形成部材の一側方に並べた配置とすることもできる。
【００５８】
本発明でいう燃焼ガス流路形成部材は、燃焼ガスを一定の経路で流通させる燃焼ガス流路を内部に形成するものであればよく、燃焼ガスを燃焼器の下方に向けて進行させるものに代えて、たとえば燃焼ガスを燃焼器の上方に向けて進行させたり、あるいは横向き（水平方向）に進行させるような構成とすることもできる。熱交換器は、フィン付きチューブを利用したものに代えて、たとえばコイル状の伝熱管を用いた構成とすることもできる。温水装置が燃焼熱で温水を生成するものである場合、その燃料は石油燃料に限らず、たとえば都市ガスやプロパンガスなどであってもよい。本発明でいう温水装置とは、湯を生成する機能を備えた装置の意であり、一般給湯用、風呂給湯用、暖房用、あるいは融雪用などの各種の給湯装置（単機能の給湯装置に限らず、複数の給湯機能を備えた複合給湯装置も含む）、および給湯以外に用いられる湯を生成する装置を広く含む概念である。また、本発明は、屋内設置型に最適であるが、屋外に設置される温水装置にも適用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明に係る中和器を備えた温水装置の一例を模式的に示す断面図である。
【図２】（ａ），（ｂ）は、図１に示す温水装置に組み込まれている電磁開閉バルブを示す断面図である。
【図３】図１に示す温水装置に組み込まれている中和器の断面図である。
【図４】図１に示す温水装置に組み込まれている制御部の動作手順の一例を示すフローチャートである。
【図５】図１に示す温水装置に組み込まれている制御部の動作手順の他の例を示すフローチャートである。
【図６】本発明に係る中和器を備えた温水装置の他の例を模式的に示す断面図である。
【図７】図６のＶII−ＶII断面図である。
【図８】（ａ），（ｂ）は、本発明の他の例を示す要部断面図である。
【図９】本発明に係る中和器を備えた温水装置の他の例を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
Ａ１〜Ａ３ 中和器を備えた温水装置
ＬＳ 水位検出部（水位検出手段）
Ｖ１，Ｖ１’ 電磁開閉バルブ（バルブ）
２，２Ａ 湯水流路
３ 中和器
４ 制御部（制御手段）
５ 補助給水管
６ａ，６ｂ 逆止弁（逆流防止手段）
６ｃ 逃がし弁（逆流防止手段）
１１，１２ ケーシング（燃焼ガス流路形成部材）
１３ 消音器（燃焼ガス流路形成部材）
１９ 燃焼ガス流路
２０Ａ 第１の熱交換器（熱交換器）
２０Ｂ，２０Ｂ’ 第２の熱交換器（熱交換器）
２０Ｃ 風呂追い焚き用の熱交換器（熱交換器）
２８ 浴槽用落とし込み流路
２９ 流量計
３７ 給水口
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼ガスを一定の経路で流通させるための燃焼ガス流路を内部に形成している燃焼ガス流路形成部材と、
加熱対象の湯水を一定の経路で流通させることが可能であり、かつ前記燃焼ガス流路を流通する燃焼ガスから熱回収を行なう熱交換器を有している湯水流路と、
前記熱回収に伴って発生した酸性のドレインを内部に流入させて中和させてから外部に排出可能であり、かつ前記燃焼ガス流路から進行してくる燃焼ガスを遮断する水封構造が内部に形成されるように前記ドレインを所定の基準水位以上に滞留させることが可能とされた中和器と、
を備えている、中和器を備えた温水装置であって、
前記湯水流路と前記中和器とを互いに接続しているとともに、前記湯水流路から前記中和器への湯水供給のオン・オフを切り換え自在なバルブが設けられ、かつ前記中和器内におけるドレインの水位が前記基準水位に満たないときに前記湯水流路の湯水を前記中和器内に導いて前記中和器内の水位を上昇させることが可能な補助給水管と、
この補助給水管を介して前記中和器内から前記湯水流路に向けて液体の逆流が生じることを阻止可能な逆流防止手段と、
を備えていることを特徴とする、中和器を備えた温水装置。
【請求項２】
前記中和器は、前記燃焼ガス流路形成部材の底部下方に配されており、
前記バルブおよび前記逆流防止手段は、前記燃焼ガス流路形成部材または前記中和器の側方に配されている、請求項１に記載の中和器を備えた温水装置。
【請求項３】
前記補助給水管は、前記中和器の側部または底部に接続され、かつ前記中和器の側部または底部に設けられている給水口から前記中和器内に給水が可能な構成とされている、請求項１または２に記載の中和器を備えた温水装置。
【請求項４】
前記給水口は、前記基準水位よりも低い高さに設けられている、請求項３に記載の中和器を備えた温水装置。
【請求項５】
前記中和器内の水位が前記基準水位以上にあるか否かを検出するための水位検出手段と、
この水位検出手段を利用して検出される水位が前記基準水位に満たないときに、前記バルブを開状態として前記中和器内への給水を行なわせる制御を実行する制御手段と、
を備えている、請求項１ないし４のいずれかに記載の中和器を備えた温水装置。
【請求項６】
前記補助給水管は、前記湯水流路のうち、前記熱交換器への給水量を計測するための流量計よりも上流に接続されており、
前記制御手段は、前記中和器内の水位が前記基準水位未満となって前記バルブを開いたときには、その後に前記水位が前記基準水位まで上昇した時点から予め設定された時間が経過した時点で前記バルブを閉じる制御を実行するように構成されている、請求項５に記載の中和器を備えた温水装置。
【請求項７】
前記補助給水管は、前記湯水流路のうち、前記熱交換器への給水量を計測するための流量計よりも下流に接続されており、
前記制御手段は、前記中和器内の水位が前記基準水位未満となって前記開閉弁を開いたときには、その後に前記水位が前記所定の基準水位まで上昇した時点から予め設定された流量が前記流量計によって計測された時点で前記バルブを閉じる制御を実行するように構成されている、請求項５に記載の中和器を備えた温水装置。
【請求項８】
前記湯水流路の一部分は、前記湯水流路の他の部分に分岐接続されて逆流防止機構が設けられた浴槽用落とし込み流路として構成されており、
前記補助給水管は、前記浴槽用落とし込み流路に分岐接続されていることにより、前記浴槽用落とし込み流路の湯水を前記中和器内に供給可能であり、かつ前記浴槽用落とし込み流路の逆流防止機構が前記逆流防止手段を兼用した構成とされている、請求項１ないし７のいずれかに記載の中和器を備えた温水装置。
【請求項１】
燃焼ガスを一定の経路で流通させるための燃焼ガス流路を内部に形成している燃焼ガス流路形成部材と、
加熱対象の湯水を一定の経路で流通させることが可能であり、かつ前記燃焼ガス流路を流通する燃焼ガスから熱回収を行なう熱交換器を有している湯水流路と、
前記熱回収に伴って発生した酸性のドレインを内部に流入させて中和させてから外部に排出可能であり、かつ前記燃焼ガス流路から進行してくる燃焼ガスを遮断する水封構造が内部に形成されるように前記ドレインを所定の基準水位以上に滞留させることが可能とされた中和器と、
を備えている、中和器を備えた温水装置であって、
前記湯水流路と前記中和器とを互いに接続しているとともに、前記湯水流路から前記中和器への湯水供給のオン・オフを切り換え自在なバルブが設けられ、かつ前記中和器内におけるドレインの水位が前記基準水位に満たないときに前記湯水流路の湯水を前記中和器内に導いて前記中和器内の水位を上昇させることが可能な補助給水管と、
この補助給水管を介して前記中和器内から前記湯水流路に向けて液体の逆流が生じることを阻止可能な逆流防止手段と、
を備えていることを特徴とする、中和器を備えた温水装置。
【請求項２】
前記中和器は、前記燃焼ガス流路形成部材の底部下方に配されており、
前記バルブおよび前記逆流防止手段は、前記燃焼ガス流路形成部材または前記中和器の側方に配されている、請求項１に記載の中和器を備えた温水装置。
【請求項３】
前記補助給水管は、前記中和器の側部または底部に接続され、かつ前記中和器の側部または底部に設けられている給水口から前記中和器内に給水が可能な構成とされている、請求項１または２に記載の中和器を備えた温水装置。
【請求項４】
前記給水口は、前記基準水位よりも低い高さに設けられている、請求項３に記載の中和器を備えた温水装置。
【請求項５】
前記中和器内の水位が前記基準水位以上にあるか否かを検出するための水位検出手段と、
この水位検出手段を利用して検出される水位が前記基準水位に満たないときに、前記バルブを開状態として前記中和器内への給水を行なわせる制御を実行する制御手段と、
を備えている、請求項１ないし４のいずれかに記載の中和器を備えた温水装置。
【請求項６】
前記補助給水管は、前記湯水流路のうち、前記熱交換器への給水量を計測するための流量計よりも上流に接続されており、
前記制御手段は、前記中和器内の水位が前記基準水位未満となって前記バルブを開いたときには、その後に前記水位が前記基準水位まで上昇した時点から予め設定された時間が経過した時点で前記バルブを閉じる制御を実行するように構成されている、請求項５に記載の中和器を備えた温水装置。
【請求項７】
前記補助給水管は、前記湯水流路のうち、前記熱交換器への給水量を計測するための流量計よりも下流に接続されており、
前記制御手段は、前記中和器内の水位が前記基準水位未満となって前記開閉弁を開いたときには、その後に前記水位が前記所定の基準水位まで上昇した時点から予め設定された流量が前記流量計によって計測された時点で前記バルブを閉じる制御を実行するように構成されている、請求項５に記載の中和器を備えた温水装置。
【請求項８】
前記湯水流路の一部分は、前記湯水流路の他の部分に分岐接続されて逆流防止機構が設けられた浴槽用落とし込み流路として構成されており、
前記補助給水管は、前記浴槽用落とし込み流路に分岐接続されていることにより、前記浴槽用落とし込み流路の湯水を前記中和器内に供給可能であり、かつ前記浴槽用落とし込み流路の逆流防止機構が前記逆流防止手段を兼用した構成とされている、請求項１ないし７のいずれかに記載の中和器を備えた温水装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−１５０５７６（Ｐ２００９−１５０５７６Ａ）
【公開日】平成２１年７月９日（２００９．７．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３２７２５５（Ｐ２００７−３２７２５５）
【出願日】平成１９年１２月１９日（２００７．１２．１９）
【出願人】（０００００４７０９）株式会社ノーリツ (1,293)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月９日（２００９．７．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月１９日（２００７．１２．１９）
【出願人】（０００００４７０９）株式会社ノーリツ (1,293)
【Ｆターム（参考）】
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