中和装置、並びに、熱源機
【課題】本発明は、貯留容器を小型にしても強度を低下させることなく十分な容積を確保でき、十分に中和してからドレンを排水できる中和装置を提供することを目的とした。
【解決手段】熱源機１は、一次熱交換器２０と二次熱交換器２５と中和装置１１を備えたドレン排水系統７を有する。中和装置１１は、ドレンが貯留される貯留容器１２を有し、貯留容器１２に仕切壁１６が一体的に接合されている。これにより、貯留容器１２の高い堅牢性を確保することができる。また、仕切壁１６の少なくとも１つには、隣接する空間同士を連通させる連通孔２８，６６が設けられている。連通孔２８，６６は、その開口の下端部が貯留容器１２の底面から一定距離離反した位置に配され、連通孔２８，６６を通過して隣接する空間に流れる。これにより、貯留容器１２の底面に沈殿物が蓄積してもドレンが確実に連通孔２８，６６を通過する。
【解決手段】熱源機１は、一次熱交換器２０と二次熱交換器２５と中和装置１１を備えたドレン排水系統７を有する。中和装置１１は、ドレンが貯留される貯留容器１２を有し、貯留容器１２に仕切壁１６が一体的に接合されている。これにより、貯留容器１２の高い堅牢性を確保することができる。また、仕切壁１６の少なくとも１つには、隣接する空間同士を連通させる連通孔２８，６６が設けられている。連通孔２８，６６は、その開口の下端部が貯留容器１２の底面から一定距離離反した位置に配され、連通孔２８，６６を通過して隣接する空間に流れる。これにより、貯留容器１２の底面に沈殿物が蓄積してもドレンが確実に連通孔２８，６６を通過する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼ガスの潜熱を回収する際に発生するドレンを中和する中和装置に関するものである。また、その中和装置を備えた熱源機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
バーナを燃焼させた際に発生する燃焼ガスを利用する熱源機として、燃焼ガスの潜熱までも回収する潜熱回収型の熱交換器を備えたものが知られている。即ち、この種の熱源機は、燃焼ガスの主に顕熱を回収する一次熱交換器に加え、潜熱を回収する二次熱交換器（潜熱回収型の熱交換器）が具備されており熱効率が高い。
【０００３】
即ち、バーナで燃焼させる燃料として、主成分がメタン（ＣＨ4）やプロパン（Ｃ3Ｈ8）のガスが使用されているため、燃焼ガス中には水蒸気が含まれる。そのため、この水蒸気が有する潜熱が二次熱交換器で回収されると、燃焼ガス中の水蒸気が液化してドレンを発生させる。さらに、燃焼によって、空気中の窒素と酸素とが反応して、窒素酸化物（ＮＯｘ）が生成されるため、燃焼ガスに晒されたドレンはその窒素酸化物により酸性となる。
【０００４】
この酸性のドレンは、具体的には強酸を呈する硝酸であるため、処理を行うことなくそのまま外部に排水すると、環境に対しても悪影響を及ぼす懸念がある。そのため、この種の熱源機では、二次熱交換器で発生したドレンを中和してから外部に排出する構成とされている。即ち、二次熱交換器にはドレン排水系統が接続されており、その流路の中途に中和剤が充填された中和装置が設けられている。
なお、中和装置に使用される中和剤は、炭酸カルシウム等の弱アルカリ性のものが一般的である。そのため、中和装置で強酸のドレンを中和する場合は、十分に時間を掛ける必要がある。
【０００５】
そこで、通常、中和装置は、貯留容器内に導入されたドレンを時間を掛けて十分に中和できる構成とされている。
例えば、特許文献１に記載の発明は、ブロー成形により形成された複数の容器部が接合されて形成された貯留容器を備えた構成である。具体的には、貯留容器は、接合された複数の容器部が１つの流路を形成するように直列に配置され、隣接する容器部同士を細い管状の接合部で一体的に接合された構成である。
また、特許文献２に記載の発明は、貯留容器内にドレンの流路を形成するため、別体の仕切板で複数の空間に仕切った構成とされている。
即ち、特許文献１，２に記載の発明は、双方とも、貯留容器内にドレンが導入されてから排出されるまでの実質的な長さを延長して、十分に中和できるための工夫がされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−３４５８８号公報
【特許文献２】特開２００１−９６２８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、近年、熱源機の設置場所は省スペース化の傾向があり、それに伴い小型化された熱源機が開発されている。即ち、熱源機が小型化されることで、熱源機の内部空間が実質的に狭くなるため、中和装置もなるべく小型化にすることが望まれていた。
【０００８】
しかしながら、従来技術を用いて中和装置を小型にすると、貯留容器の容積が極端に減縮されて、ドレンの実質的な流路の長さが短縮されるため、ドレンを十分に（ｐＨ５〜６程度）中和できない懸念がある。
この理由には、中和装置を小型化した際に貯留容器の部材厚を薄肉化できないことに関係する。即ち、小型化すると貯留容器の容積が減縮するため、その容積を補うために貯留容器等の部材厚を薄くする必要があるが、特許文献１及び２では、貯留容器の部材厚を薄肉化すると強度が低下される。これは、貯留容器が、筐体を形成する部材のみで成形されているためである。そのため、貯留容器等の部材厚を薄くすると、ドレンが貯留された際に貯留容器の底面が撓み、貯留容器が破壊されてしまう問題が考えられる。
【０００９】
そこで、例えば、特許文献２の中和装置において、貯留容器と仕切板を一体的に成形して、容器の堅牢性を向上させることが勘案される。これにより、容器の堅牢性を向上させた範囲内で、貯留容器等の部材厚を薄肉化することができる。しかしながら、特許文献２は、仕切板を貯留容器の底面から離反して流路を形成する構成であるため、仕切板と貯留容器とを一体化したとしても、貯留容器の底面は十分に強度を確保することができない。また、特許文献２では、貯留容器の底面と仕切板とが離反した構成であるため、ドレンと反応して流動体と化した中和剤が貯留容器の底面に経時的に蓄積されると、ドレンの流れが阻止される。これにより、ドレンが十分に中和されずに中和装置から溢れてしまう不具合が発生する。
【００１０】
そこで、本発明では、従来技術の問題に鑑み、貯留容器を小型にしても強度を低下させることなく十分な容積を確保でき、十分に中和してからドレンを排水できる中和装置を提供することを目的とする。同時に、その中和装置を備えた熱源機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、湯水又は熱媒体を加熱する熱源機に備えられ、主に燃焼ガスの潜熱を回収する熱交換器で発生するドレンが熱源機内から排出されるドレン排水系統の一部を形成する中和装置であって、中和装置は、ドレンが貯留される貯留容器を有し、貯留容器は、貯留容器と一体的に成形された複数の仕切壁を有し、当該仕切壁により複数の空間に分割され、少なくともいずれか１つの前記空間にはドレンを中和する中和剤が配されるものであって、仕切壁の少なくとも一つには、隣接する空間同士を連通させる連通孔が設けられ、当該仕切壁の１つの側端部と底端部が、中和装置を熱源機に装着した状態で、貯留容器の１つの側面壁と底面壁に接合されると共に、当該仕切壁の他の１つの側端部が、貯留容器の他の１つの側面壁又は他の仕切壁の側面に接合され、連通孔は、その開口の下端部が貯留容器の底面壁から一定距離離反した位置にあり、貯留容器に導入されたドレンは、連通孔を通過して隣接する空間に流れることを特徴とする中和装置である。
【００１２】
本発明の中和装置は、ドレンが貯留される貯留容器に仕切壁が一体的に成形されているため、この貯留容器は、部材厚を薄肉化しても従来技術のものと同等又はそれ以上の強度を確保できる。また、仕切壁に設けられた連通孔は、開口の下端部が貯留容器の底面から一定距離離反した位置にあるため、連通孔により貯留容器と仕切壁との一体性が弱くなることがなく、貯留容器の堅牢性を維持できる。
即ち、本発明によれば、中和装置を小型化にした際の容積低下を、貯留容器の部材厚を薄肉化して補うことができるため、ドレンが十分中和できる程度の流路長さを維持できる。これにより、小型化された熱源機に適応できる中和装置を提供できる。
また、連通孔の開口は貯留容器の底面と一定距離離反しているため、中和剤がドレンとの反応により流動体と化して貯留容器の底に蓄積しても、蓄積した中和剤がドレンの流れの妨げとならない。即ち、本発明によれば、貯留容器の底に蓄積された中和剤によって、ドレンが滞留して溢れる心配がない。
【００１３】
連通孔は、開口形状が円と、楕円と、曲線及び直線からなる形状のいずれかとされていることが望ましい。（請求項２）
【００１４】
請求項３に記載の発明は、少なくとも１つの仕切壁は、中和装置を熱源機に装着した状態で、貯留容器の１対の側面壁及び底面壁に接合された主仕切壁であって、主仕切壁により分割された空間のうちの１つは、ドレンが導入され一時的に滞留可能な導入部と、導入部よりドレンの流れ方向下流側に位置し中和剤が配される導入側中和部が設けられ、主仕切壁により分割されたもう一つの空間には、ドレンが排出される排水部と、排水部よりドレンの流れ方向上流側に位置し中和剤が配される排水側中和部が設けられ、排水部は、主仕切壁と他の仕切部材により囲繞されており、当該他の仕切部材は、上端側に排水口に至る流入部が設けられ、貯留容器に導入されたドレンは、排水側中和部から流入部に至ることを特徴とする請求項１又は２に記載の中和装置である。
【００１５】
本発明の中和装置は、貯留容器が、１対の側面壁及び底面壁に接合された主仕切壁により空間が分割されている。即ち、本発明の中和装置は、仕切壁の両側端部が貯留容器の側面壁に接合されているため、貯留容器の底面壁がドレンの重みで撓まないような補強がされている。これにより、貯留容器の底面壁がドレンの重みで撓んで底面壁が破壊される心配がない。
また、２つに分割された空間の双方に、中和剤が配される中和部がある。そして、排水部は、主仕切壁と仕切部材により囲繞され、その仕切部材に、排水側中和部に流れたドレンが排水口に至ることができる流入部が設けられているため、中和装置に導入されたドレンは導入側中和部で中和され、さらに排水側中和部でも確実に中和されて排水される。さらに、流入部は、仕切部材の上端側に設けられているため、排水側中和部に底面側から流れ込んだドレンは、仕切部材の上端側に押し上げられるまで排水されることがなくなり、実質的に排水されるまでの時間が延長される。即ち、貯留容器が小型化されても、ドレンが排水されるまでの実質的な流路を延長することができる。
【００１６】
ところで、熱源機をできる限り小型化にしようとした場合、熱源機内部における各機器の配置の取り合いにより、各機器は大きさだけでなく、形状に制限を受ける場合がある。しかしながら、熱交換器や電磁弁は、熱容量や熱効率、又は規格の観点から、同じ能力を発揮させるためには大きさや形状を殆ど変更できないため、これらの形状を変更することを考えるのは無意味である。一方、それらに比べると、中和装置は形状や大きさを変更し易いが、貯留容器を制限された熱源機内部に適応するような形状や大きさにして、ドレンが十分に中和できる程度の流路の長さを確保することは困難であった。
そこで請求項４に記載の発明では、貯留容器は、中和装置を熱源機に装着した状態で、底面の位置が鉛直方向に異なる複数段構造であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の中和装置とした。
【００１７】
かかる構成によれば、貯留容器が深さが異なる複数段構造で構成されている。即ち、小型化された熱源機に配置される場合で、中和装置に機器（電磁弁等）が密接するような配置であっても、貯留容器と密接する機器等を問題なく配置させることができる。そのため、本発明の中和装置によれば、熱源機内部の制限に適応させることができる。
具体的な配置方法として、例えば、中和装置における他の底面壁より鉛直方向に高い位置にある底面壁の下部側に、中和装置に密接し得る機器等を配置させるようにすれば、部材間の配置の取り合い解消される。そして、前記機器が存在しないところから底面壁をできる限り鉛直方向に深い位置に配置させるような構成とすれば、貯留容器の容積を増加でき、ドレンが十分中和できるほどの流路長さを確保することが可能となる。
【００１８】
貯留装置は、底面壁が浅底面壁と深底面壁の２段構造であって、導入部と排水部の双方が浅底面壁側に配されていることが望ましい。（請求項５）
【００１９】
請求項６に記載の発明は、少なくとも１つの仕切壁は、中和装置を熱源機に装着した状態で、貯留容器の１対の側面壁及び底面壁に接合された主仕切壁であって、深底室は、主仕切壁を交差するように配された深底仕切壁により空間が分割されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の中和装置である。
【００２０】
かかる構成によれば、深底室の空間を深底仕切壁を主仕切壁に対して交差するように配置して分割しているため、貯留容器に導入されたドレンは、排水されるまでに立体的に流れる。即ち、限られた領域内で、ドレンが十分に中和される流路の長さを確保することができる。
【００２１】
請求項７に記載の発明は、深底仕切壁には、連通孔に加えて、上端にスリットが設けられていることを特徴とする請求項６に記載の中和装置である。
【００２２】
かかる構成によれば、深底仕切壁に連通孔の他、上端側にスリットを設けているため、万一、深底仕切壁の連通孔側で凍結や詰まりが発生した場合であっても、水位が上昇したドレンは深底仕切壁の上端側のスリットから隣接する空間に流すことができる。即ち、深底仕切壁の連通孔からドレンが流通不可能となっても、貯留容器から溢れ得るドレンをドレン排水系統を通じて確実に排水することができる。
【００２３】
貯留容器と仕切壁は、射出成型により成形されていることが望ましい。（請求項８）
【００２４】
請求項９に記載の発明は、貯留容器には、ドレンが一定水位となったことを検知する水位検知手段が配されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の中和装置である。
【００２５】
かかる構成によれば、万一、ドレンが貯留容器から溢れてしまう状況に陥った場合であっても、水位検知手段により貯留されたドレンの水位異常が検知されるため、ドレンが貯留容器からオーバーフローしてしまう状況が放置されない。
【００２６】
請求項１０に記載の発明は、燃料を燃焼する燃焼装置と、燃焼装置が作動して生成される燃焼ガスの主に顕熱を回収する一次熱交換器と、当該燃焼ガスの主に潜熱を回収する二次熱交換器と、前記二次熱交換器で発生したドレンを中和する請求項１乃至９のいずれかに記載の中和装置を有し外部に排出するドレン排水系統を備えていることを特徴とする熱源機である。
【００２７】
本発明の熱源機は、ドレンが貯留される貯留容器に仕切壁を一体的に成形された中和装置を備えており、その中和装置は部材厚を薄肉化しても従来技術のものと同等又は従来のもの以上の強度を確保できる。これにより、中和装置は小型化しても強度を低下させることなく十分な容積を確保できるため、小型化された熱源機に設置すればドレンを十分に中和して外部に排水できる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の中和装置では、貯留容器に仕切壁を一体的に成形したため、薄肉化でき、小型にしても強度を低下させることなく十分な容積を確保できる。また、その中和装置を熱源機に備えることで、熱源機自体も小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態に係る熱源機を示す構成図であり、（ａ）は筐体内部の正面図で、（ｂ）は筐体内部の側面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る中和装置を示す斜視図である。
【図３】図２の中和装置の分解斜視図である。
【図４】蓋部を示す図３のＢ方向矢視図である。
【図５】中和装置を示す図２のＡ方向矢視図である。
【図６】図２の中和装置の本体部を一部破断して内部構造を示す斜視図である。
【図７】本体部を示す図２のＣ方向矢視図である。
【図８】中和装置の本体部を一部破断して内部構造を示す図３のＤ方向矢視図である。
【図９】中和装置の本体部の内部を示す図３のＥ方向矢視図である。
【図１０】中和装置の本体部の変形例を示す斜視図である。
【図１１】中和装置の本体部の変形例を示す斜視図である。
【図１２】連通孔の変形例を示す正面図で、（ａ）楕円形状で、（ｂ）曲線と直線を組み合わせた形状である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
次に、本発明の実施形態に係る熱源機１、並びに、中和装置１１について説明する。なお、以下の説明において、上下左右の位置関係については、特に断りのない限り通常の設置状態を基準として説明する。
【００３１】
熱源機１は、所謂潜熱回収型の熱源機であり、図１に示すように、筐体３に燃焼部２と、主に顕熱を回収する一次熱交換器２０と、主に潜熱を回収する二次熱交換器２５と、二次熱交換器２５で発生したドレンが外部に排出されるドレン排水系統７の一部が内蔵されている。
【００３２】
熱源機１は、筐体３のほぼ中央に直方体状の燃焼ケース５を配置しており、その燃焼ケース５に燃焼部２と、一次熱交換器２０と、二次熱交換器２５が内蔵されている。具体的には、燃焼ケース５の下部側に燃焼部２を配置し、燃焼ケース５の上部側には、下から順番に一次熱交換器２０、二次熱交換器２５を配置している。即ち、燃焼ケース５は、燃焼部２における燃焼動作に伴って発生する高温の燃焼ガスが流れる部分である。また、二次熱交換器２５は、一次熱交換器２０に対して、燃焼ガスの流れ方向下流側に位置している。これらにより、燃焼部２で発生する燃焼ガスは、燃焼ケース５内において、一次熱交換器２０を通過して二次熱交換器２５に至る。そして、燃焼ケース５の上部側正面には、排気口１０が装着され、二次熱交換器２５を通過した燃焼ガスが排気口１０を通じて排気される。
【００３３】
燃焼部２は、バーナ９と、送風機６を備えており、燃焼ケース５の内部下方にバーナ９が収容され、燃焼ケース５の外側でその下方に送風機６が取り付けられている。即ち、燃焼部２は、送風機６を作動させてバーナ９に空気を供給し、さらに図示しない燃料供給源からバーナ９に燃料ガスが供給されて、バーナ９で燃焼させる構成とされている。そして、その際に発生する燃焼ガスは、燃焼ケース５の上方に向かって流れる。
【００３４】
一次熱交換器２０は、公知の気・液熱交換器であり、燃焼部２より燃焼ガスの流れ方向下流側に配置されている。一次熱交換器２０は、湯水が流れる図示しない銅製の受熱管と、図示しないフィンを備えている。即ち、燃焼ケース５を流れる燃焼ガスは、受熱管に加えてフィンとも接して熱交換することができるため、受熱管を流れる湯水が効率的に熱交換される。
【００３５】
二次熱交換器２５は、公知の気・液熱交換器で、前記したように、一次熱交換器２０より燃焼ガスの流れ方向下流側に配置されている。二次熱交換器２５は、湯水が流れる図示しない受熱管により構成されている。
ここで、前記したように、二次熱交換器２５は、燃焼ガスの主に潜熱を回収するため、二次熱交換器２５においては、燃焼ガスの温度が一定値以下に低下して、燃焼ガスに含まれる水蒸気が液化してドレンが発生する。そして、そのドレンは、燃焼ガスに晒されることで、燃焼により生成された窒素酸化物が溶け込んで酸性を呈する。即ち、本実施形態では、二次熱交換器２５の受熱管に耐腐食性が高いステンレス鋼が採用されている。
【００３６】
また、二次熱交換器２５と一次熱交換器２０は、接続管３５により接続され、二次熱交換器２５が一次熱交換器２０より湯水の流れ方向上流側に位置するように配されている。
即ち、一次熱交換器２０の入水口２１と、二次熱交換器２５の出水口２６との間は接続管３５によって接続されている。そして、一次熱交換器２０の出水口２２には、カランや浴槽といったような湯水の供給先に繋がる配管に接続されている。
【００３７】
また、二次熱交換器２５の入水口２７には、外部から加熱対象となる湯水を供給するための入水配管３４が接続されている。そのため、給湯先において、給湯要求があり、外部の給水源から入水配管３４に湯水が供給されると、この湯水は二次熱交換器２５の入水口２７に供給される。そして、入水口２７に供給された湯水は、二次熱交換器２５を流れた後、一次熱交換器２０内を流れることによって、順次熱交換加熱され、その後、一次熱交換器２０の出水口２２から給湯先に向けて供給される。
【００３８】
また、燃焼ケース５の内部であって、一次熱交換器２０と二次熱交換器２５との間には、二次熱交換器２５における潜熱回収により発生したドレンを回収する回収部（図示しない）が設けられ、当該回収部にドレン排水系統７が接続されている。即ち、ドレン排水系統７は、ドレンの流れ方向上流側から順番に、前記回収部に設けられた図示しないドレン排水口と、上流側ドレン配管部材３７と、中和装置１１と、下流側ドレン配管部材３８によって構成されている。
【００３９】
ドレン排水系統７は、図示しないドレン排水口から下方に向かって延びており、図示しないドレン排水口を通じて上流側ドレン配管部材３７に導入されたドレンは、中和装置１１に流入して中和され、下流側ドレン配管部材３８から外部に排水される。本実施形態では、中和装置１１は、筐体３内部における左側下方（図１（ａ））に配置されている。なお、中和装置１１に接続される前後の配管部材は、ゴム製のチューブである。
【００４０】
次に、特徴的構成を備えた中和装置１１について、図面を用いて詳細に説明する。なお、理解を容易にするために、図２〜９に示したｘ、ｙ、ｚの方向を定義する。
【００４１】
中和装置１１は、図２に示すように、二次熱交換器２５側から流れてくるドレンを貯留する貯留容器１２により構成されている。貯留容器１２は、図１（ｂ）に示すように、熱源機１に装着された状態において、熱源機１の左側面方向から見た外観が「Ｌ」字を１８０度回転させた本体部１３と、本体部１３の上部に着脱可能に設けられた蓋部１５を有している。
【００４２】
蓋部１５は、天面壁４０と、天面壁４０の縁端を囲むように一体的に接合し、ｚ方向に突出した側面壁４１で形成されている。天面壁４０は、平面視（ｚ方向）した形状がほぼ長方形である。詳細には、天面壁４０は、１つの頂点（図２の左手前の頂点）がｘｙ方向に一部切り取られており、切取部１５ａが形成されている。切取部１５ａは、中和装置１１を熱源機１に設置した際に、中和装置１１に密接する配管を沿わせる部位である。なお、後述する本体部１３にも、同様の位置に切取部１３ａが形成されている。
【００４３】
また、天面壁４０は、図２，３に示すように、ｚ方向に突出し上流側ドレン配管部材３７からのドレンを貯留容器１２内に誘導する蓋側導入部（導入部）４５と、ｚ方向に突出しドレンが貯留容器１２内で過度に水位が上昇したことを検知できる図示しない電極部材（水位検知手段）が配される電極配置部５２，５３が設けられている。
【００４４】
蓋側導入部４５は、ｚ方向に貫通した管状部材であり、内径が約１．０ｃｍ程度の一定の大きさとされている。また、蓋側導入部４５の外側は、ｚ方向中途の外径が拡径された段部４５ａが設けられている。そして、蓋側導入部４５は、段部４５ａから先端にかけて外径が次第に狭径となるテーパ部４５ｂが設けられている。即ち、蓋側導入部４５は、テーパ部４５ｂにより上流側ドレン配管部材３７を装着させやすく、段部４５ａにより上流側ドレン配管部材３７が外れにくい。
【００４５】
電極配置部５２，５３は、外径が９ｍｍ程度の筒状体で、中心にｚ方向に貫通した内径が約２ｍｍ程度の貫通孔５２ａ，５３ａが設けられている。即ち、この貫通孔５２ａ，５３ａに図示しない電極部材が挿通されて、貯留容器１２内に導入されるドレンの異常水位が検知される。
【００４６】
また、図４に示すように、側面壁４１の突出側には、側面壁４１に囲まれた装着空間４２が形成されている。装着空間４２は、後述する本体部１３の一部が配置する場所である。そして、装着空間４２側の天面板４０には、ｙ方向中間あたりに、後述する本体部１３の仕切壁１６が嵌り込むｘ方向に延びる溝４４が設けられている。また、側面壁４１には、内側に突出した係合爪４３が設けられている。換言すると、係合爪４３は、装着空間４２側に突出している。なお、係合爪４３は、本体部１３と係合するもので、本実施形態では合計１４個設けられている。
【００４７】
一方、本体部１３は、図３に示すように、上部が開放された容器であり、図５に示すように、２つの底面壁４８，４９と、その２つの底面壁４８，４９を繋ぎつつ、底面壁４８，４９の縁端を囲むように一体的に接合した側面壁５０により構成されている。具体的には、本体部１３の底面は、鉛直方向（ｚ方向）に２段構造とされている。即ち、図１に示すように、中和装置１１を熱源機１に装着した状態において、正面側に浅底面壁４８が配され、背面側に深底面壁４９が配される。
【００４８】
また、図３に示すように、本体部１３は、容器内を複数の空間に分割するように、仕切壁１６が本体部１３に一体的に接合されている。本実施形態では、本体部１３と仕切壁１６を一体的に成形するために、射出成形による製作が採用されている。また、仕切壁１６は、底面壁４８，４９から蓋部１５が配置される本体部１３の開放側まで延長された高さに設計されている。即ち、本体部１３に蓋部１５が装着されると、仕切壁１６の上端からドレンが流れることはない。
本実施形態では、仕切壁１６として、ｘｚ方向に延びる平面に平行な主仕切壁４６と、ｙｚ方向に延びる平面に平行な深底仕切壁４７が設けられている。
【００４９】
主仕切壁４６は、容器内をｙ方向に２分割するもので、底端部が浅底面壁４８上に接合され、側端部が側面壁５０の内側面に接合されている。即ち、中和装置１１を熱源機１に装着した状態で、本体部１３の手前側（図３）に浅底室１７、奥側（図３）に深底室１８が形成されている。そして、主仕切壁４６には、浅底室１７と深底室１８とを連通する連通孔２８が設けられている（図６）。連通孔２８は、円状の開口で、その開口の下端部が浅底面壁４８からｚ方向（上方）に一定距離離れた位置になるように設けられている。具体的には、連通孔２８の開口の下端部は、浅底面壁４８から約１．０ｃｍ程度離反している。また、連通孔２８は、主仕切壁４６のｘ方向中央より手前側（図６）に位置している。換言すると、連通孔２８は、切取部１３ａがある側面側に配されている。
【００５０】
なお、図７，８に示すように、主仕切壁４６は、浅底面壁４８と深底面壁４９の境界より浅底面壁４８側に配されているため、浅底室１７は、主仕切壁４６と浅底面壁４８と側面壁５０で形成され、深底室１８は、主仕切壁４６と浅底面壁４８及び深底面壁４９と側面壁５０で形成されている。
【００５１】
浅底室１７は、図３に示すように、本体側導入部（導入部）５１と、センサー配置部５５，５６と、導入側中和部２３を有する。
本体側導入部５１は、蓋部１５の蓋側導入部４５と同じ位置にあり、蓋側導入部４５を通過したドレンが導入される空間である。本体側導入部５１は、図６に示すように、円弧部材７０により形成されており、本体部１３の側面壁５０に一体的に接合されている。また、本体側導入部５１は、円弧の一部を切り込んだスリット７１（図７）を有している。スリット７１は、ｚ方向に延びた長方形状の開口であり、本体側導入部５１に導入されたドレンは、このスリット７１から導入側中和部２３に流れる。
【００５２】
なお、本体側導入部５１の底面には、図７に示すように、外部と連通した貫通孔５１ａが設けられている。この貫通孔５１ａは、メンテナンス用の孔で、通常は常時閉状態の弁を設けた図示しない配管部材を接続させている。そのため、中和装置１１のメンテナンスや凍結防止の為の排水以外で、本体側導入部５１に導入されたドレンが貫通孔５１ａから外部に排出されることはない。
【００５３】
センサー配置部５５，５６は、図３に示すように、蓋部１５の電極配置部５２，５３と同じ位置にあり、電極配置部５２，５３の貫通孔５２ａ，５３ａから挿通された図示しない電極部材のセンサー側が位置する空間である。センサー配置部５５，５６は、図６，７に示すように、側面壁５０を内側に円柱状に変形させた変形部７２と円弧部材７３により構成されており、本体部１３の底面側に変形部７２が位置し、その上部に一体的に接合されるように円弧部材７３が位置して形成されている。即ち、変形部７２の上端から円弧部材７３の上端までが、センサー配置部５５，５６である。
【００５４】
また、円弧部材７３の側端部は本体部１３の側面壁５０から離れている。即ち、円弧部材７３と側面壁５０との間は、間隔があり、ドレンが入り込むことができるスリットである。なお、センサー配置部５５，５６は、ｙ方向に連なって設けられており、両者の空間が連通している。
【００５５】
導入側中和部２３は、本体側導入部５１とセンサー配置部５５，５６以外の浅底室１７内における空間であり、炭酸カルシウム等の弱アルカリ性を呈する中和剤Ｃが充填され、導入されたドレンが中和される。なお、本実施形態では、本体側導入部５１とセンサー配置部５５，５６には、中和剤Ｃが充填されない。
【００５６】
深底室１８は、図３に示すように、空間がさらに２つに分割されている。即ち、深底室１８の空間をｘ方向にほぼ等分割するように深底仕切壁４７が配されている（図７）。深底仕切壁４７は、図７に示すように、主仕切壁４６の側面に直交するように接合されており、主仕切壁４６のｘ方向のほぼ中央に位置している。また、深底仕切壁４７は、主仕切壁４６と対向する深底室１８における側面壁５０に対しても、直交するように接合されている。即ち、深底仕切壁４７は、側端部が主仕切壁４６と側面壁５０に接合され、底端部が浅底面壁４８及び深底面壁４９に接合されている。
【００５７】
また、図６に示すように、深底仕切壁４７には、分割された空間を連通する連通孔６６と、切り欠き部６７が設けられている。連通孔６６は、主仕切壁４６の連通孔２８とほぼ同じ形状の開口で、その開口の下端部が深底部４９からｚ方向（上方）に離反した位置に設けられている（図８）。また、連通孔６６は、図８に示すように、ｙ方向には深底面壁４９のほぼ中央である。切り欠き部６７は、長方形状で、深底仕切壁４７の上端部に設けられている。また、切り欠き部６７は、深底仕切壁４７のｙ方向中央より若干左側に位置している。なお、通常、切り欠き部６７をドレンが通過することはなく、主仕切壁４６の連通孔２８を通過してきたドレンが溢れた場合に、臨時的にドレンが流れる流路である。
【００５８】
深底仕切壁４７によって分割された空間は、主仕切壁４６に設けられた連通孔２８を介して浅底室１７側と連通する第一深底部５７と、深底仕切壁４７の連通孔６６と切り欠き部６７を介して第一深底部５７と連通する第二深底部５８である。
【００５９】
第一深底部５７は、図６〜９に示すように、浅底面壁４８上であって、浅底面壁４８と深底面壁４９の境目近傍に堰形成板７４が配されている。また、堰形成板７４と深底仕切壁４７の切り欠き部６７との位置関係は、堰形成板７４の方が主仕切壁４６に近く、両者がｙ方向に重なることがない。
そして、堰形成板７４は、本体部１３の側面壁５０と浅底面４８と深底仕切壁４７の側面に接合されており、第一排水側中和部７６と、連通空間８３に空間を分割している。
第一排水側中和部７６は、中和剤Ｃが充填され、導入側中和部２３を通過したドレンをさらに中和する機能を有する。
【００６０】
また、連通空間８３は、堰形成板７４の高さまでドレンを溜めることができる空間である。そして、連通空間８３に貯留されたドレンにより、本体側導入部５１から流入する燃焼ガスが、連通空間８３より下流側へ通過することが防止される。即ち、連通空間８３は、燃焼ガスの流通をドレンで堰き止める水封機能を有する。
そのため、堰形成板７４のｚ方向長さは、主仕切壁４６に設けられた連通孔２８の水平投影領域を覆う程度である。本実施形態では、堰形成板７４のｚ方向長さは、主仕切壁４６のｚ方向長さの３分の１以下としている。
また、連通空間８３は、主仕切壁４６における連通孔２８の吐出側の空間を確保することができる。即ち、連通空間８３は、連通孔２８の吐出側が中和剤Ｃで閉鎖されることを防止する閉鎖防止機能が兼ね備えられている。
【００６１】
また、深底室１８における浅底面壁４８と深底面壁４９とを繋ぐ側面壁５０は、急勾配の傾斜部７５を有している。そのため、深底面壁４９に向かうドレンは、傾斜に沿って流れるため、ドレンの中和時間を若干延長できる。
【００６２】
第二深底部５８は、図３，７，９に示すように、第一深底部５７の堰形成板７４のｙ方向と同じ位置に排水仕切板（仕切部材）５４が設けられている。排水仕切板５４は、側端部が本体部１３の側面壁５０と深底仕切壁４７の側面に接合され、底端部が浅底面壁４８に接合されており、第二排水側中和部７７と、排水部５９に空間を分割している。また、排水仕切板５４には、上端にドレンが通過する流入部６０が設けられている。流入部６０は、図９に示すように、スリット状の２つの開口である。
【００６３】
第二排水中和部７７は、中和剤Ｃが充填され、第一排水側中和部７６を通過したドレンをさらに中和する機能を有する。
排水部５９は、排水仕切壁５４と本体部１３の側面壁５０と主仕切壁４６に囲繞された空間で、排水仕切壁５４に設けられた流入部６０からのみ流れ込むことができる。また、排水部５９には、底面に排水口５９ａが設けられており、排水口５９ａを介して、下流側ドレン配管部材３８から排水される。
なお、排水口５９ａは、図５に示すように、本体部１３の外部に突出した排水管部６１に連通している。排水管部６１は、上記した蓋側導入部４５とほぼ同じ形状であり、段部６１ａとテーパ部６１ｂを有している。即ち、排水管部６１は、テーパ部６１ｂにより下流側ドレン配管部材３８を装着させやすく、段部６１ａにより下流側ドレン配管部材３８が外れにくい
【００６４】
続いて、熱源機１の動作について説明する。
熱源機１は、例えば、図示しないカラン等が開かれて給湯の要求があると、入水配管３４に湯水が流れ、入水配管３４の中途に設けられた図示しない流量センサが流量を検知することにより、燃焼部２が燃焼作動を開始する。そして、その燃焼作動に伴って発生した燃焼ガスは、燃焼ケース５を上方に向けて流れる。そして、その燃焼ガスは、一次熱交換器２０が配置された領域に流入し、さらに下流の二次熱交換器２５が配置された領域に導入される。そして、二次熱交換器２５で熱交換された燃焼ガスは、排気口１０から外部に排気される。
【００６５】
一方、入水管３４を介して外部から供給されてきた湯水は、二次熱交換器２５の入水口２７を介して二次熱交換器２５に導入される。二次熱交換器２５に導入された湯水は、燃焼ガス中の主に潜熱を回収し、これにより加熱される。これに伴い、燃焼ガス中に含まれている水蒸気が凝縮し、二次熱交換器２５の表面などにおいてドレンが発生する。
【００６６】
二次熱交換器２５で加熱された湯水は、二次熱交換器２５の出水口２６から吐出し、一次熱交換器２０の入水口２１から一次熱交換器２０に導入される。一次熱交換器２０に導入された湯水は、燃焼部２で生成された燃焼ガスとの熱交換により加熱される。一次熱交換器２０では、燃焼ガス中の主に顕熱を回収し、これにより加熱される。このようにして、一次熱交換器２０において加熱された湯水は、一次熱交換器２０の出水口２２から流出し、給湯先となるカランや浴槽等に向けて供給される。
【００６７】
上記したように、熱源機１では、二次熱交換器２５における熱交換に伴ってドレンが発生する。ここで発生したドレンは、二次熱交換器２５と一次熱交換器２０との間の図示しないドレン回収部に集まり、ドレン排水系統７を通じて外部に排水される。
【００６８】
具体的に説明すると、前記ドレン回収部に回収されたドレンは、図示しないドレン排水口を通過して、上流側ドレン配管部材３７から中和装置１１に導入される。即ち、上流側ドレン配管部材３７を通過したドレンは、蓋部１５の蓋側導入部４５から本体部１３の本体側導入部５１に流入する。本体側導入部５１には、スリット７１が設けられており、ドレンはそのスリット７１から導入側中和部２３に流出する。このドレンは、導入側中和部２３内に充填された中和剤Ｃと反応して中和される。
【００６９】
導入側中和部２３のドレンの水位が、主仕切壁４６における連通孔２８の開口下端部を越える程度（浅底面壁４８からｚ方向に１．０ｃｍを超える程度）となると、導入側中和部２３のドレンが、連通孔２８を介して浅底室１７側から深底室１８側に流動する。なお、連通孔２８を通過するときのドレンの流れ方向は、中和装置１１を熱源機１に装着した状態において、熱源機１の背面側から正面側である。
【００７０】
一方、連通孔２８におけるドレンの流れ方向前後でドレンの凍結やゴミなどの詰まりが発生した場合は、導入側中和部２３からドレンが排出されなくなり、導入側中和部２３の水位が過度に上昇する場合がある。しかしながら、本実施形態では、浅底室１７に図示しない電極部材が配置される電極配置部５２，５３及びセンサー配置部５５，５６が設けられているため、導入側中和部２３においてドレンの水位が過度に上昇しても、貯留容器１２から溢れる前に検知することができる。そして、その電極部材の検知信号に基づいて、燃焼部２の燃焼作動を停止させることができる。即ち、本実施形態では、貯留容器１２内におけるドレンの異常水位が確認された場合に、燃焼部２の動作が強制的に停止されるため、貯留容器１２内からドレンが溢れてしまうことがない。
【００７１】
導入側中和部２３から深底室１８にドレンが導入されると、そのドレンは第一深底部５７の連通空間８３に貯留される。連通空間８３は、堰形成板７４により区切られており、連通空間８３に貯留されたドレンの水位が、堰形成板７４の上端を超える程度（主仕切壁４６の高さの３分の１を超える程度）となると、ドレンは堰形成板７４の上端を越えて、連通空間８３に隣接する第一排水側中和部７６に流入する。
【００７２】
第一排水側中和部７６に流入されたドレンは、本体部１３の深底面壁４９に繋がる傾斜部７５に沿って流れると共に、第一排水側中和部７６に充填された中和剤Ｃと反応して中和される。そして、深底面壁４９側に流れたドレンの水位が、深底仕切壁４７に設けられた連通孔６６の開口下端部を越える程度となれば、そのドレンは連通孔６６を介して第二深底部５８側に流動する。なお、連通孔６６を通過するときのドレンの流れ方向は、中和装置１１を熱源機１に装着した状態において、熱源機１の側面側から内部側である。
【００７３】
また、連通孔６６におけるドレンの流れ方向前後でドレンの凍結やゴミなどの詰まりが発生した場合は、第一排水側中和部７６内のドレンの水位が過度に上昇したり、第一排水側中和部７６内のドレンが主仕切壁４６の連通孔２８から導入側中和部２３に逆流して、導入側中和部２３内の水位が過度に上昇する場合がある。しかしながら、本実施形態では、深底仕切壁４７の上端に切り欠き部６７が設けられているため、第一排水側中和部７６内でドレンの水位が過度に上昇しても、切り欠き部６７から第二深底部５８側に流入させることができる。これにより、ドレンの凍結などの一時的原因により、貯留容器１２内のドレンの水位が過度に上昇して、燃焼部２の動作が停止してしまうことを防止できる。これに伴い、給湯されない等の不便が使用者に及ぶことがない。
【００７４】
そして、第一排水側中和部７６から第二深底部５８にドレンが導入されると、そのドレンは第二排水側中和部７７に貯留される。そして、連通孔６６を通過したドレンは、第二排水側中和部７７に充填された中和剤Ｃと反応して中和される。第二排水側中和部７７は、排水仕切板５４により区切られており、第二排水側中和部７７に導入されたドレンの水位が、排水仕切板５４に設けられたスリット状の入水部６０の下端部を越える程度となると、ドレンは入水部６０から排水部５９に流入する。そして、排水部５９に流入したドレンは、底部の排水口５９ａを通過し、下流側ドレン配管部材３８に導入されて外部に排水される。
【００７５】
上記説明は、中和装置１１が設置されて、貯留容器１２内がドレンで満たされる最中（初期）のドレンの流れである。
一方、初期状態から一定期間が経過すると、貯留容器１２内がドレンで満たされる状態となる。即ち、常に一定水位までドレンが貯留された状態となる。本実施形態では、この状態においても、貯留容器１２内にドレンが導入されると、上記したドレンの流れが発生し、流入部６０に到達したドレンから順番に排水される。
【００７６】
本実施形態では、貯留容器１２に導入されたドレンは、ドレン凍結などの不具合などがない通常の状態において、導入側中和部２３と第一排水側中和部７６と第二排水側中和部７７に充填された中和剤Ｃによって中和されて排水される。
また、本実施形態では、貯留容器１２に導入されたドレンを、水平方向の移動に加えて、上下方向に移動させている。
即ち、貯留容器１２に導入されたドレンは、導入側中和部２３においては主仕切壁４６の連通孔２８に向かって水平方向に流れ、第一排水側中和部７６においては深底面壁４９側に向かって下方向に流れて、第二排水側中和部７７においては深底仕切壁５４の上端側の流入部６０に向かって水位を上昇させて、流入部６０に到達した分から排水部５９から排水されるため、貯留容器１２に導入されたドレンは十分時間を掛けて中和される。これらにより、中和装置１１を小型化した場合であっても、限られた容積内でドレンを中和させる流路長を確保できる。換言すると、本実施形態によれば、小型化した中和装置１１から排水されるドレンは、十分に中和されて排水される。
特に、第二排水側中和部７７においては、深底面壁４９側から導入されるドレンが水位を上昇させて排水部５９に至らせる構成とされているため、ドレンを下方に向けて流すより滞留時間を延長することができる。
【００７７】
また、本実施形態では、貯留容器１２内の空間を分割する仕切壁１６が、本体部１３の側面壁５０と底面壁４８，４９と一体的に接合されているため、貯留容器１２の堅牢性を高めることができる。即ち、貯留容器１２の部材厚を薄肉化して、結果的に強度を弱めてしまう加工を施しても、堅牢性を高めた範囲内であれば、従来技術の中和装置の強度より低くなることはない。これにより、中和装置１１を小型化した場合であっても、貯留容器１２内の容積の低下を抑制することができ、ドレンを中和させる流路長が短くなることがない。
【００７８】
上記実施形態では、本体部１３が浅底面壁４８と深底面壁４９の２段構造とした構成を示したが、本発明はこれに限定されず、底面壁を１段又は３段以上の構成とした貯留容器であっても構わない。
例えば、図１０に示すように、底面壁を１段構造とし、第二排水側中和部７７をさらに複数の空間に分割した本体部９１を採用しても構わない。
また、図１１に示すように、底面壁を３段構造とした本体部１０１を採用しても構わない。
【００７９】
上記実施形態では、仕切壁１６に設けた連通孔２８，６６の開口形状を円形としたものを示したが、本発明はこれに限定されず、図１２に示すように、楕円状や直線及び曲線からなる形状であっても構わない。この場合であっても、開口の下端部を容器の底面から一定距離離して配置させる必要がある。
【符号の説明】
【００８０】
１ 熱源機
７ ドレン排水系統
１１ 中和装置
１２ 貯留容器
１６ 仕切壁
１７ 浅底室
１８ 深底室
２０ 一次熱交換器
２３ 導入側中和部
２５ 二次熱交換器
２８、６６ 連通孔
４５ 蓋側導入部（導入部）
４６ 主仕切壁（１６に含まれる）
４７ 深底仕切壁（１６に含まれる）
４８ 浅底面壁
４９ 深底面壁
５０ 側面壁
５１ 本体側導入部（導入部）
５４ 排水仕切壁（仕切部材）
５９ 排水部
６０ 流入部
６７ 切り欠き部
７６ 第一排水側中和部
７７ 第二排水側中和部
Ｃ 中和剤
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼ガスの潜熱を回収する際に発生するドレンを中和する中和装置に関するものである。また、その中和装置を備えた熱源機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
バーナを燃焼させた際に発生する燃焼ガスを利用する熱源機として、燃焼ガスの潜熱までも回収する潜熱回収型の熱交換器を備えたものが知られている。即ち、この種の熱源機は、燃焼ガスの主に顕熱を回収する一次熱交換器に加え、潜熱を回収する二次熱交換器（潜熱回収型の熱交換器）が具備されており熱効率が高い。
【０００３】
即ち、バーナで燃焼させる燃料として、主成分がメタン（ＣＨ4）やプロパン（Ｃ3Ｈ8）のガスが使用されているため、燃焼ガス中には水蒸気が含まれる。そのため、この水蒸気が有する潜熱が二次熱交換器で回収されると、燃焼ガス中の水蒸気が液化してドレンを発生させる。さらに、燃焼によって、空気中の窒素と酸素とが反応して、窒素酸化物（ＮＯｘ）が生成されるため、燃焼ガスに晒されたドレンはその窒素酸化物により酸性となる。
【０００４】
この酸性のドレンは、具体的には強酸を呈する硝酸であるため、処理を行うことなくそのまま外部に排水すると、環境に対しても悪影響を及ぼす懸念がある。そのため、この種の熱源機では、二次熱交換器で発生したドレンを中和してから外部に排出する構成とされている。即ち、二次熱交換器にはドレン排水系統が接続されており、その流路の中途に中和剤が充填された中和装置が設けられている。
なお、中和装置に使用される中和剤は、炭酸カルシウム等の弱アルカリ性のものが一般的である。そのため、中和装置で強酸のドレンを中和する場合は、十分に時間を掛ける必要がある。
【０００５】
そこで、通常、中和装置は、貯留容器内に導入されたドレンを時間を掛けて十分に中和できる構成とされている。
例えば、特許文献１に記載の発明は、ブロー成形により形成された複数の容器部が接合されて形成された貯留容器を備えた構成である。具体的には、貯留容器は、接合された複数の容器部が１つの流路を形成するように直列に配置され、隣接する容器部同士を細い管状の接合部で一体的に接合された構成である。
また、特許文献２に記載の発明は、貯留容器内にドレンの流路を形成するため、別体の仕切板で複数の空間に仕切った構成とされている。
即ち、特許文献１，２に記載の発明は、双方とも、貯留容器内にドレンが導入されてから排出されるまでの実質的な長さを延長して、十分に中和できるための工夫がされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−３４５８８号公報
【特許文献２】特開２００１−９６２８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、近年、熱源機の設置場所は省スペース化の傾向があり、それに伴い小型化された熱源機が開発されている。即ち、熱源機が小型化されることで、熱源機の内部空間が実質的に狭くなるため、中和装置もなるべく小型化にすることが望まれていた。
【０００８】
しかしながら、従来技術を用いて中和装置を小型にすると、貯留容器の容積が極端に減縮されて、ドレンの実質的な流路の長さが短縮されるため、ドレンを十分に（ｐＨ５〜６程度）中和できない懸念がある。
この理由には、中和装置を小型化した際に貯留容器の部材厚を薄肉化できないことに関係する。即ち、小型化すると貯留容器の容積が減縮するため、その容積を補うために貯留容器等の部材厚を薄くする必要があるが、特許文献１及び２では、貯留容器の部材厚を薄肉化すると強度が低下される。これは、貯留容器が、筐体を形成する部材のみで成形されているためである。そのため、貯留容器等の部材厚を薄くすると、ドレンが貯留された際に貯留容器の底面が撓み、貯留容器が破壊されてしまう問題が考えられる。
【０００９】
そこで、例えば、特許文献２の中和装置において、貯留容器と仕切板を一体的に成形して、容器の堅牢性を向上させることが勘案される。これにより、容器の堅牢性を向上させた範囲内で、貯留容器等の部材厚を薄肉化することができる。しかしながら、特許文献２は、仕切板を貯留容器の底面から離反して流路を形成する構成であるため、仕切板と貯留容器とを一体化したとしても、貯留容器の底面は十分に強度を確保することができない。また、特許文献２では、貯留容器の底面と仕切板とが離反した構成であるため、ドレンと反応して流動体と化した中和剤が貯留容器の底面に経時的に蓄積されると、ドレンの流れが阻止される。これにより、ドレンが十分に中和されずに中和装置から溢れてしまう不具合が発生する。
【００１０】
そこで、本発明では、従来技術の問題に鑑み、貯留容器を小型にしても強度を低下させることなく十分な容積を確保でき、十分に中和してからドレンを排水できる中和装置を提供することを目的とする。同時に、その中和装置を備えた熱源機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、湯水又は熱媒体を加熱する熱源機に備えられ、主に燃焼ガスの潜熱を回収する熱交換器で発生するドレンが熱源機内から排出されるドレン排水系統の一部を形成する中和装置であって、中和装置は、ドレンが貯留される貯留容器を有し、貯留容器は、貯留容器と一体的に成形された複数の仕切壁を有し、当該仕切壁により複数の空間に分割され、少なくともいずれか１つの前記空間にはドレンを中和する中和剤が配されるものであって、仕切壁の少なくとも一つには、隣接する空間同士を連通させる連通孔が設けられ、当該仕切壁の１つの側端部と底端部が、中和装置を熱源機に装着した状態で、貯留容器の１つの側面壁と底面壁に接合されると共に、当該仕切壁の他の１つの側端部が、貯留容器の他の１つの側面壁又は他の仕切壁の側面に接合され、連通孔は、その開口の下端部が貯留容器の底面壁から一定距離離反した位置にあり、貯留容器に導入されたドレンは、連通孔を通過して隣接する空間に流れることを特徴とする中和装置である。
【００１２】
本発明の中和装置は、ドレンが貯留される貯留容器に仕切壁が一体的に成形されているため、この貯留容器は、部材厚を薄肉化しても従来技術のものと同等又はそれ以上の強度を確保できる。また、仕切壁に設けられた連通孔は、開口の下端部が貯留容器の底面から一定距離離反した位置にあるため、連通孔により貯留容器と仕切壁との一体性が弱くなることがなく、貯留容器の堅牢性を維持できる。
即ち、本発明によれば、中和装置を小型化にした際の容積低下を、貯留容器の部材厚を薄肉化して補うことができるため、ドレンが十分中和できる程度の流路長さを維持できる。これにより、小型化された熱源機に適応できる中和装置を提供できる。
また、連通孔の開口は貯留容器の底面と一定距離離反しているため、中和剤がドレンとの反応により流動体と化して貯留容器の底に蓄積しても、蓄積した中和剤がドレンの流れの妨げとならない。即ち、本発明によれば、貯留容器の底に蓄積された中和剤によって、ドレンが滞留して溢れる心配がない。
【００１３】
連通孔は、開口形状が円と、楕円と、曲線及び直線からなる形状のいずれかとされていることが望ましい。（請求項２）
【００１４】
請求項３に記載の発明は、少なくとも１つの仕切壁は、中和装置を熱源機に装着した状態で、貯留容器の１対の側面壁及び底面壁に接合された主仕切壁であって、主仕切壁により分割された空間のうちの１つは、ドレンが導入され一時的に滞留可能な導入部と、導入部よりドレンの流れ方向下流側に位置し中和剤が配される導入側中和部が設けられ、主仕切壁により分割されたもう一つの空間には、ドレンが排出される排水部と、排水部よりドレンの流れ方向上流側に位置し中和剤が配される排水側中和部が設けられ、排水部は、主仕切壁と他の仕切部材により囲繞されており、当該他の仕切部材は、上端側に排水口に至る流入部が設けられ、貯留容器に導入されたドレンは、排水側中和部から流入部に至ることを特徴とする請求項１又は２に記載の中和装置である。
【００１５】
本発明の中和装置は、貯留容器が、１対の側面壁及び底面壁に接合された主仕切壁により空間が分割されている。即ち、本発明の中和装置は、仕切壁の両側端部が貯留容器の側面壁に接合されているため、貯留容器の底面壁がドレンの重みで撓まないような補強がされている。これにより、貯留容器の底面壁がドレンの重みで撓んで底面壁が破壊される心配がない。
また、２つに分割された空間の双方に、中和剤が配される中和部がある。そして、排水部は、主仕切壁と仕切部材により囲繞され、その仕切部材に、排水側中和部に流れたドレンが排水口に至ることができる流入部が設けられているため、中和装置に導入されたドレンは導入側中和部で中和され、さらに排水側中和部でも確実に中和されて排水される。さらに、流入部は、仕切部材の上端側に設けられているため、排水側中和部に底面側から流れ込んだドレンは、仕切部材の上端側に押し上げられるまで排水されることがなくなり、実質的に排水されるまでの時間が延長される。即ち、貯留容器が小型化されても、ドレンが排水されるまでの実質的な流路を延長することができる。
【００１６】
ところで、熱源機をできる限り小型化にしようとした場合、熱源機内部における各機器の配置の取り合いにより、各機器は大きさだけでなく、形状に制限を受ける場合がある。しかしながら、熱交換器や電磁弁は、熱容量や熱効率、又は規格の観点から、同じ能力を発揮させるためには大きさや形状を殆ど変更できないため、これらの形状を変更することを考えるのは無意味である。一方、それらに比べると、中和装置は形状や大きさを変更し易いが、貯留容器を制限された熱源機内部に適応するような形状や大きさにして、ドレンが十分に中和できる程度の流路の長さを確保することは困難であった。
そこで請求項４に記載の発明では、貯留容器は、中和装置を熱源機に装着した状態で、底面の位置が鉛直方向に異なる複数段構造であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の中和装置とした。
【００１７】
かかる構成によれば、貯留容器が深さが異なる複数段構造で構成されている。即ち、小型化された熱源機に配置される場合で、中和装置に機器（電磁弁等）が密接するような配置であっても、貯留容器と密接する機器等を問題なく配置させることができる。そのため、本発明の中和装置によれば、熱源機内部の制限に適応させることができる。
具体的な配置方法として、例えば、中和装置における他の底面壁より鉛直方向に高い位置にある底面壁の下部側に、中和装置に密接し得る機器等を配置させるようにすれば、部材間の配置の取り合い解消される。そして、前記機器が存在しないところから底面壁をできる限り鉛直方向に深い位置に配置させるような構成とすれば、貯留容器の容積を増加でき、ドレンが十分中和できるほどの流路長さを確保することが可能となる。
【００１８】
貯留装置は、底面壁が浅底面壁と深底面壁の２段構造であって、導入部と排水部の双方が浅底面壁側に配されていることが望ましい。（請求項５）
【００１９】
請求項６に記載の発明は、少なくとも１つの仕切壁は、中和装置を熱源機に装着した状態で、貯留容器の１対の側面壁及び底面壁に接合された主仕切壁であって、深底室は、主仕切壁を交差するように配された深底仕切壁により空間が分割されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の中和装置である。
【００２０】
かかる構成によれば、深底室の空間を深底仕切壁を主仕切壁に対して交差するように配置して分割しているため、貯留容器に導入されたドレンは、排水されるまでに立体的に流れる。即ち、限られた領域内で、ドレンが十分に中和される流路の長さを確保することができる。
【００２１】
請求項７に記載の発明は、深底仕切壁には、連通孔に加えて、上端にスリットが設けられていることを特徴とする請求項６に記載の中和装置である。
【００２２】
かかる構成によれば、深底仕切壁に連通孔の他、上端側にスリットを設けているため、万一、深底仕切壁の連通孔側で凍結や詰まりが発生した場合であっても、水位が上昇したドレンは深底仕切壁の上端側のスリットから隣接する空間に流すことができる。即ち、深底仕切壁の連通孔からドレンが流通不可能となっても、貯留容器から溢れ得るドレンをドレン排水系統を通じて確実に排水することができる。
【００２３】
貯留容器と仕切壁は、射出成型により成形されていることが望ましい。（請求項８）
【００２４】
請求項９に記載の発明は、貯留容器には、ドレンが一定水位となったことを検知する水位検知手段が配されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の中和装置である。
【００２５】
かかる構成によれば、万一、ドレンが貯留容器から溢れてしまう状況に陥った場合であっても、水位検知手段により貯留されたドレンの水位異常が検知されるため、ドレンが貯留容器からオーバーフローしてしまう状況が放置されない。
【００２６】
請求項１０に記載の発明は、燃料を燃焼する燃焼装置と、燃焼装置が作動して生成される燃焼ガスの主に顕熱を回収する一次熱交換器と、当該燃焼ガスの主に潜熱を回収する二次熱交換器と、前記二次熱交換器で発生したドレンを中和する請求項１乃至９のいずれかに記載の中和装置を有し外部に排出するドレン排水系統を備えていることを特徴とする熱源機である。
【００２７】
本発明の熱源機は、ドレンが貯留される貯留容器に仕切壁を一体的に成形された中和装置を備えており、その中和装置は部材厚を薄肉化しても従来技術のものと同等又は従来のもの以上の強度を確保できる。これにより、中和装置は小型化しても強度を低下させることなく十分な容積を確保できるため、小型化された熱源機に設置すればドレンを十分に中和して外部に排水できる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の中和装置では、貯留容器に仕切壁を一体的に成形したため、薄肉化でき、小型にしても強度を低下させることなく十分な容積を確保できる。また、その中和装置を熱源機に備えることで、熱源機自体も小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態に係る熱源機を示す構成図であり、（ａ）は筐体内部の正面図で、（ｂ）は筐体内部の側面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る中和装置を示す斜視図である。
【図３】図２の中和装置の分解斜視図である。
【図４】蓋部を示す図３のＢ方向矢視図である。
【図５】中和装置を示す図２のＡ方向矢視図である。
【図６】図２の中和装置の本体部を一部破断して内部構造を示す斜視図である。
【図７】本体部を示す図２のＣ方向矢視図である。
【図８】中和装置の本体部を一部破断して内部構造を示す図３のＤ方向矢視図である。
【図９】中和装置の本体部の内部を示す図３のＥ方向矢視図である。
【図１０】中和装置の本体部の変形例を示す斜視図である。
【図１１】中和装置の本体部の変形例を示す斜視図である。
【図１２】連通孔の変形例を示す正面図で、（ａ）楕円形状で、（ｂ）曲線と直線を組み合わせた形状である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
次に、本発明の実施形態に係る熱源機１、並びに、中和装置１１について説明する。なお、以下の説明において、上下左右の位置関係については、特に断りのない限り通常の設置状態を基準として説明する。
【００３１】
熱源機１は、所謂潜熱回収型の熱源機であり、図１に示すように、筐体３に燃焼部２と、主に顕熱を回収する一次熱交換器２０と、主に潜熱を回収する二次熱交換器２５と、二次熱交換器２５で発生したドレンが外部に排出されるドレン排水系統７の一部が内蔵されている。
【００３２】
熱源機１は、筐体３のほぼ中央に直方体状の燃焼ケース５を配置しており、その燃焼ケース５に燃焼部２と、一次熱交換器２０と、二次熱交換器２５が内蔵されている。具体的には、燃焼ケース５の下部側に燃焼部２を配置し、燃焼ケース５の上部側には、下から順番に一次熱交換器２０、二次熱交換器２５を配置している。即ち、燃焼ケース５は、燃焼部２における燃焼動作に伴って発生する高温の燃焼ガスが流れる部分である。また、二次熱交換器２５は、一次熱交換器２０に対して、燃焼ガスの流れ方向下流側に位置している。これらにより、燃焼部２で発生する燃焼ガスは、燃焼ケース５内において、一次熱交換器２０を通過して二次熱交換器２５に至る。そして、燃焼ケース５の上部側正面には、排気口１０が装着され、二次熱交換器２５を通過した燃焼ガスが排気口１０を通じて排気される。
【００３３】
燃焼部２は、バーナ９と、送風機６を備えており、燃焼ケース５の内部下方にバーナ９が収容され、燃焼ケース５の外側でその下方に送風機６が取り付けられている。即ち、燃焼部２は、送風機６を作動させてバーナ９に空気を供給し、さらに図示しない燃料供給源からバーナ９に燃料ガスが供給されて、バーナ９で燃焼させる構成とされている。そして、その際に発生する燃焼ガスは、燃焼ケース５の上方に向かって流れる。
【００３４】
一次熱交換器２０は、公知の気・液熱交換器であり、燃焼部２より燃焼ガスの流れ方向下流側に配置されている。一次熱交換器２０は、湯水が流れる図示しない銅製の受熱管と、図示しないフィンを備えている。即ち、燃焼ケース５を流れる燃焼ガスは、受熱管に加えてフィンとも接して熱交換することができるため、受熱管を流れる湯水が効率的に熱交換される。
【００３５】
二次熱交換器２５は、公知の気・液熱交換器で、前記したように、一次熱交換器２０より燃焼ガスの流れ方向下流側に配置されている。二次熱交換器２５は、湯水が流れる図示しない受熱管により構成されている。
ここで、前記したように、二次熱交換器２５は、燃焼ガスの主に潜熱を回収するため、二次熱交換器２５においては、燃焼ガスの温度が一定値以下に低下して、燃焼ガスに含まれる水蒸気が液化してドレンが発生する。そして、そのドレンは、燃焼ガスに晒されることで、燃焼により生成された窒素酸化物が溶け込んで酸性を呈する。即ち、本実施形態では、二次熱交換器２５の受熱管に耐腐食性が高いステンレス鋼が採用されている。
【００３６】
また、二次熱交換器２５と一次熱交換器２０は、接続管３５により接続され、二次熱交換器２５が一次熱交換器２０より湯水の流れ方向上流側に位置するように配されている。
即ち、一次熱交換器２０の入水口２１と、二次熱交換器２５の出水口２６との間は接続管３５によって接続されている。そして、一次熱交換器２０の出水口２２には、カランや浴槽といったような湯水の供給先に繋がる配管に接続されている。
【００３７】
また、二次熱交換器２５の入水口２７には、外部から加熱対象となる湯水を供給するための入水配管３４が接続されている。そのため、給湯先において、給湯要求があり、外部の給水源から入水配管３４に湯水が供給されると、この湯水は二次熱交換器２５の入水口２７に供給される。そして、入水口２７に供給された湯水は、二次熱交換器２５を流れた後、一次熱交換器２０内を流れることによって、順次熱交換加熱され、その後、一次熱交換器２０の出水口２２から給湯先に向けて供給される。
【００３８】
また、燃焼ケース５の内部であって、一次熱交換器２０と二次熱交換器２５との間には、二次熱交換器２５における潜熱回収により発生したドレンを回収する回収部（図示しない）が設けられ、当該回収部にドレン排水系統７が接続されている。即ち、ドレン排水系統７は、ドレンの流れ方向上流側から順番に、前記回収部に設けられた図示しないドレン排水口と、上流側ドレン配管部材３７と、中和装置１１と、下流側ドレン配管部材３８によって構成されている。
【００３９】
ドレン排水系統７は、図示しないドレン排水口から下方に向かって延びており、図示しないドレン排水口を通じて上流側ドレン配管部材３７に導入されたドレンは、中和装置１１に流入して中和され、下流側ドレン配管部材３８から外部に排水される。本実施形態では、中和装置１１は、筐体３内部における左側下方（図１（ａ））に配置されている。なお、中和装置１１に接続される前後の配管部材は、ゴム製のチューブである。
【００４０】
次に、特徴的構成を備えた中和装置１１について、図面を用いて詳細に説明する。なお、理解を容易にするために、図２〜９に示したｘ、ｙ、ｚの方向を定義する。
【００４１】
中和装置１１は、図２に示すように、二次熱交換器２５側から流れてくるドレンを貯留する貯留容器１２により構成されている。貯留容器１２は、図１（ｂ）に示すように、熱源機１に装着された状態において、熱源機１の左側面方向から見た外観が「Ｌ」字を１８０度回転させた本体部１３と、本体部１３の上部に着脱可能に設けられた蓋部１５を有している。
【００４２】
蓋部１５は、天面壁４０と、天面壁４０の縁端を囲むように一体的に接合し、ｚ方向に突出した側面壁４１で形成されている。天面壁４０は、平面視（ｚ方向）した形状がほぼ長方形である。詳細には、天面壁４０は、１つの頂点（図２の左手前の頂点）がｘｙ方向に一部切り取られており、切取部１５ａが形成されている。切取部１５ａは、中和装置１１を熱源機１に設置した際に、中和装置１１に密接する配管を沿わせる部位である。なお、後述する本体部１３にも、同様の位置に切取部１３ａが形成されている。
【００４３】
また、天面壁４０は、図２，３に示すように、ｚ方向に突出し上流側ドレン配管部材３７からのドレンを貯留容器１２内に誘導する蓋側導入部（導入部）４５と、ｚ方向に突出しドレンが貯留容器１２内で過度に水位が上昇したことを検知できる図示しない電極部材（水位検知手段）が配される電極配置部５２，５３が設けられている。
【００４４】
蓋側導入部４５は、ｚ方向に貫通した管状部材であり、内径が約１．０ｃｍ程度の一定の大きさとされている。また、蓋側導入部４５の外側は、ｚ方向中途の外径が拡径された段部４５ａが設けられている。そして、蓋側導入部４５は、段部４５ａから先端にかけて外径が次第に狭径となるテーパ部４５ｂが設けられている。即ち、蓋側導入部４５は、テーパ部４５ｂにより上流側ドレン配管部材３７を装着させやすく、段部４５ａにより上流側ドレン配管部材３７が外れにくい。
【００４５】
電極配置部５２，５３は、外径が９ｍｍ程度の筒状体で、中心にｚ方向に貫通した内径が約２ｍｍ程度の貫通孔５２ａ，５３ａが設けられている。即ち、この貫通孔５２ａ，５３ａに図示しない電極部材が挿通されて、貯留容器１２内に導入されるドレンの異常水位が検知される。
【００４６】
また、図４に示すように、側面壁４１の突出側には、側面壁４１に囲まれた装着空間４２が形成されている。装着空間４２は、後述する本体部１３の一部が配置する場所である。そして、装着空間４２側の天面板４０には、ｙ方向中間あたりに、後述する本体部１３の仕切壁１６が嵌り込むｘ方向に延びる溝４４が設けられている。また、側面壁４１には、内側に突出した係合爪４３が設けられている。換言すると、係合爪４３は、装着空間４２側に突出している。なお、係合爪４３は、本体部１３と係合するもので、本実施形態では合計１４個設けられている。
【００４７】
一方、本体部１３は、図３に示すように、上部が開放された容器であり、図５に示すように、２つの底面壁４８，４９と、その２つの底面壁４８，４９を繋ぎつつ、底面壁４８，４９の縁端を囲むように一体的に接合した側面壁５０により構成されている。具体的には、本体部１３の底面は、鉛直方向（ｚ方向）に２段構造とされている。即ち、図１に示すように、中和装置１１を熱源機１に装着した状態において、正面側に浅底面壁４８が配され、背面側に深底面壁４９が配される。
【００４８】
また、図３に示すように、本体部１３は、容器内を複数の空間に分割するように、仕切壁１６が本体部１３に一体的に接合されている。本実施形態では、本体部１３と仕切壁１６を一体的に成形するために、射出成形による製作が採用されている。また、仕切壁１６は、底面壁４８，４９から蓋部１５が配置される本体部１３の開放側まで延長された高さに設計されている。即ち、本体部１３に蓋部１５が装着されると、仕切壁１６の上端からドレンが流れることはない。
本実施形態では、仕切壁１６として、ｘｚ方向に延びる平面に平行な主仕切壁４６と、ｙｚ方向に延びる平面に平行な深底仕切壁４７が設けられている。
【００４９】
主仕切壁４６は、容器内をｙ方向に２分割するもので、底端部が浅底面壁４８上に接合され、側端部が側面壁５０の内側面に接合されている。即ち、中和装置１１を熱源機１に装着した状態で、本体部１３の手前側（図３）に浅底室１７、奥側（図３）に深底室１８が形成されている。そして、主仕切壁４６には、浅底室１７と深底室１８とを連通する連通孔２８が設けられている（図６）。連通孔２８は、円状の開口で、その開口の下端部が浅底面壁４８からｚ方向（上方）に一定距離離れた位置になるように設けられている。具体的には、連通孔２８の開口の下端部は、浅底面壁４８から約１．０ｃｍ程度離反している。また、連通孔２８は、主仕切壁４６のｘ方向中央より手前側（図６）に位置している。換言すると、連通孔２８は、切取部１３ａがある側面側に配されている。
【００５０】
なお、図７，８に示すように、主仕切壁４６は、浅底面壁４８と深底面壁４９の境界より浅底面壁４８側に配されているため、浅底室１７は、主仕切壁４６と浅底面壁４８と側面壁５０で形成され、深底室１８は、主仕切壁４６と浅底面壁４８及び深底面壁４９と側面壁５０で形成されている。
【００５１】
浅底室１７は、図３に示すように、本体側導入部（導入部）５１と、センサー配置部５５，５６と、導入側中和部２３を有する。
本体側導入部５１は、蓋部１５の蓋側導入部４５と同じ位置にあり、蓋側導入部４５を通過したドレンが導入される空間である。本体側導入部５１は、図６に示すように、円弧部材７０により形成されており、本体部１３の側面壁５０に一体的に接合されている。また、本体側導入部５１は、円弧の一部を切り込んだスリット７１（図７）を有している。スリット７１は、ｚ方向に延びた長方形状の開口であり、本体側導入部５１に導入されたドレンは、このスリット７１から導入側中和部２３に流れる。
【００５２】
なお、本体側導入部５１の底面には、図７に示すように、外部と連通した貫通孔５１ａが設けられている。この貫通孔５１ａは、メンテナンス用の孔で、通常は常時閉状態の弁を設けた図示しない配管部材を接続させている。そのため、中和装置１１のメンテナンスや凍結防止の為の排水以外で、本体側導入部５１に導入されたドレンが貫通孔５１ａから外部に排出されることはない。
【００５３】
センサー配置部５５，５６は、図３に示すように、蓋部１５の電極配置部５２，５３と同じ位置にあり、電極配置部５２，５３の貫通孔５２ａ，５３ａから挿通された図示しない電極部材のセンサー側が位置する空間である。センサー配置部５５，５６は、図６，７に示すように、側面壁５０を内側に円柱状に変形させた変形部７２と円弧部材７３により構成されており、本体部１３の底面側に変形部７２が位置し、その上部に一体的に接合されるように円弧部材７３が位置して形成されている。即ち、変形部７２の上端から円弧部材７３の上端までが、センサー配置部５５，５６である。
【００５４】
また、円弧部材７３の側端部は本体部１３の側面壁５０から離れている。即ち、円弧部材７３と側面壁５０との間は、間隔があり、ドレンが入り込むことができるスリットである。なお、センサー配置部５５，５６は、ｙ方向に連なって設けられており、両者の空間が連通している。
【００５５】
導入側中和部２３は、本体側導入部５１とセンサー配置部５５，５６以外の浅底室１７内における空間であり、炭酸カルシウム等の弱アルカリ性を呈する中和剤Ｃが充填され、導入されたドレンが中和される。なお、本実施形態では、本体側導入部５１とセンサー配置部５５，５６には、中和剤Ｃが充填されない。
【００５６】
深底室１８は、図３に示すように、空間がさらに２つに分割されている。即ち、深底室１８の空間をｘ方向にほぼ等分割するように深底仕切壁４７が配されている（図７）。深底仕切壁４７は、図７に示すように、主仕切壁４６の側面に直交するように接合されており、主仕切壁４６のｘ方向のほぼ中央に位置している。また、深底仕切壁４７は、主仕切壁４６と対向する深底室１８における側面壁５０に対しても、直交するように接合されている。即ち、深底仕切壁４７は、側端部が主仕切壁４６と側面壁５０に接合され、底端部が浅底面壁４８及び深底面壁４９に接合されている。
【００５７】
また、図６に示すように、深底仕切壁４７には、分割された空間を連通する連通孔６６と、切り欠き部６７が設けられている。連通孔６６は、主仕切壁４６の連通孔２８とほぼ同じ形状の開口で、その開口の下端部が深底部４９からｚ方向（上方）に離反した位置に設けられている（図８）。また、連通孔６６は、図８に示すように、ｙ方向には深底面壁４９のほぼ中央である。切り欠き部６７は、長方形状で、深底仕切壁４７の上端部に設けられている。また、切り欠き部６７は、深底仕切壁４７のｙ方向中央より若干左側に位置している。なお、通常、切り欠き部６７をドレンが通過することはなく、主仕切壁４６の連通孔２８を通過してきたドレンが溢れた場合に、臨時的にドレンが流れる流路である。
【００５８】
深底仕切壁４７によって分割された空間は、主仕切壁４６に設けられた連通孔２８を介して浅底室１７側と連通する第一深底部５７と、深底仕切壁４７の連通孔６６と切り欠き部６７を介して第一深底部５７と連通する第二深底部５８である。
【００５９】
第一深底部５７は、図６〜９に示すように、浅底面壁４８上であって、浅底面壁４８と深底面壁４９の境目近傍に堰形成板７４が配されている。また、堰形成板７４と深底仕切壁４７の切り欠き部６７との位置関係は、堰形成板７４の方が主仕切壁４６に近く、両者がｙ方向に重なることがない。
そして、堰形成板７４は、本体部１３の側面壁５０と浅底面４８と深底仕切壁４７の側面に接合されており、第一排水側中和部７６と、連通空間８３に空間を分割している。
第一排水側中和部７６は、中和剤Ｃが充填され、導入側中和部２３を通過したドレンをさらに中和する機能を有する。
【００６０】
また、連通空間８３は、堰形成板７４の高さまでドレンを溜めることができる空間である。そして、連通空間８３に貯留されたドレンにより、本体側導入部５１から流入する燃焼ガスが、連通空間８３より下流側へ通過することが防止される。即ち、連通空間８３は、燃焼ガスの流通をドレンで堰き止める水封機能を有する。
そのため、堰形成板７４のｚ方向長さは、主仕切壁４６に設けられた連通孔２８の水平投影領域を覆う程度である。本実施形態では、堰形成板７４のｚ方向長さは、主仕切壁４６のｚ方向長さの３分の１以下としている。
また、連通空間８３は、主仕切壁４６における連通孔２８の吐出側の空間を確保することができる。即ち、連通空間８３は、連通孔２８の吐出側が中和剤Ｃで閉鎖されることを防止する閉鎖防止機能が兼ね備えられている。
【００６１】
また、深底室１８における浅底面壁４８と深底面壁４９とを繋ぐ側面壁５０は、急勾配の傾斜部７５を有している。そのため、深底面壁４９に向かうドレンは、傾斜に沿って流れるため、ドレンの中和時間を若干延長できる。
【００６２】
第二深底部５８は、図３，７，９に示すように、第一深底部５７の堰形成板７４のｙ方向と同じ位置に排水仕切板（仕切部材）５４が設けられている。排水仕切板５４は、側端部が本体部１３の側面壁５０と深底仕切壁４７の側面に接合され、底端部が浅底面壁４８に接合されており、第二排水側中和部７７と、排水部５９に空間を分割している。また、排水仕切板５４には、上端にドレンが通過する流入部６０が設けられている。流入部６０は、図９に示すように、スリット状の２つの開口である。
【００６３】
第二排水中和部７７は、中和剤Ｃが充填され、第一排水側中和部７６を通過したドレンをさらに中和する機能を有する。
排水部５９は、排水仕切壁５４と本体部１３の側面壁５０と主仕切壁４６に囲繞された空間で、排水仕切壁５４に設けられた流入部６０からのみ流れ込むことができる。また、排水部５９には、底面に排水口５９ａが設けられており、排水口５９ａを介して、下流側ドレン配管部材３８から排水される。
なお、排水口５９ａは、図５に示すように、本体部１３の外部に突出した排水管部６１に連通している。排水管部６１は、上記した蓋側導入部４５とほぼ同じ形状であり、段部６１ａとテーパ部６１ｂを有している。即ち、排水管部６１は、テーパ部６１ｂにより下流側ドレン配管部材３８を装着させやすく、段部６１ａにより下流側ドレン配管部材３８が外れにくい
【００６４】
続いて、熱源機１の動作について説明する。
熱源機１は、例えば、図示しないカラン等が開かれて給湯の要求があると、入水配管３４に湯水が流れ、入水配管３４の中途に設けられた図示しない流量センサが流量を検知することにより、燃焼部２が燃焼作動を開始する。そして、その燃焼作動に伴って発生した燃焼ガスは、燃焼ケース５を上方に向けて流れる。そして、その燃焼ガスは、一次熱交換器２０が配置された領域に流入し、さらに下流の二次熱交換器２５が配置された領域に導入される。そして、二次熱交換器２５で熱交換された燃焼ガスは、排気口１０から外部に排気される。
【００６５】
一方、入水管３４を介して外部から供給されてきた湯水は、二次熱交換器２５の入水口２７を介して二次熱交換器２５に導入される。二次熱交換器２５に導入された湯水は、燃焼ガス中の主に潜熱を回収し、これにより加熱される。これに伴い、燃焼ガス中に含まれている水蒸気が凝縮し、二次熱交換器２５の表面などにおいてドレンが発生する。
【００６６】
二次熱交換器２５で加熱された湯水は、二次熱交換器２５の出水口２６から吐出し、一次熱交換器２０の入水口２１から一次熱交換器２０に導入される。一次熱交換器２０に導入された湯水は、燃焼部２で生成された燃焼ガスとの熱交換により加熱される。一次熱交換器２０では、燃焼ガス中の主に顕熱を回収し、これにより加熱される。このようにして、一次熱交換器２０において加熱された湯水は、一次熱交換器２０の出水口２２から流出し、給湯先となるカランや浴槽等に向けて供給される。
【００６７】
上記したように、熱源機１では、二次熱交換器２５における熱交換に伴ってドレンが発生する。ここで発生したドレンは、二次熱交換器２５と一次熱交換器２０との間の図示しないドレン回収部に集まり、ドレン排水系統７を通じて外部に排水される。
【００６８】
具体的に説明すると、前記ドレン回収部に回収されたドレンは、図示しないドレン排水口を通過して、上流側ドレン配管部材３７から中和装置１１に導入される。即ち、上流側ドレン配管部材３７を通過したドレンは、蓋部１５の蓋側導入部４５から本体部１３の本体側導入部５１に流入する。本体側導入部５１には、スリット７１が設けられており、ドレンはそのスリット７１から導入側中和部２３に流出する。このドレンは、導入側中和部２３内に充填された中和剤Ｃと反応して中和される。
【００６９】
導入側中和部２３のドレンの水位が、主仕切壁４６における連通孔２８の開口下端部を越える程度（浅底面壁４８からｚ方向に１．０ｃｍを超える程度）となると、導入側中和部２３のドレンが、連通孔２８を介して浅底室１７側から深底室１８側に流動する。なお、連通孔２８を通過するときのドレンの流れ方向は、中和装置１１を熱源機１に装着した状態において、熱源機１の背面側から正面側である。
【００７０】
一方、連通孔２８におけるドレンの流れ方向前後でドレンの凍結やゴミなどの詰まりが発生した場合は、導入側中和部２３からドレンが排出されなくなり、導入側中和部２３の水位が過度に上昇する場合がある。しかしながら、本実施形態では、浅底室１７に図示しない電極部材が配置される電極配置部５２，５３及びセンサー配置部５５，５６が設けられているため、導入側中和部２３においてドレンの水位が過度に上昇しても、貯留容器１２から溢れる前に検知することができる。そして、その電極部材の検知信号に基づいて、燃焼部２の燃焼作動を停止させることができる。即ち、本実施形態では、貯留容器１２内におけるドレンの異常水位が確認された場合に、燃焼部２の動作が強制的に停止されるため、貯留容器１２内からドレンが溢れてしまうことがない。
【００７１】
導入側中和部２３から深底室１８にドレンが導入されると、そのドレンは第一深底部５７の連通空間８３に貯留される。連通空間８３は、堰形成板７４により区切られており、連通空間８３に貯留されたドレンの水位が、堰形成板７４の上端を超える程度（主仕切壁４６の高さの３分の１を超える程度）となると、ドレンは堰形成板７４の上端を越えて、連通空間８３に隣接する第一排水側中和部７６に流入する。
【００７２】
第一排水側中和部７６に流入されたドレンは、本体部１３の深底面壁４９に繋がる傾斜部７５に沿って流れると共に、第一排水側中和部７６に充填された中和剤Ｃと反応して中和される。そして、深底面壁４９側に流れたドレンの水位が、深底仕切壁４７に設けられた連通孔６６の開口下端部を越える程度となれば、そのドレンは連通孔６６を介して第二深底部５８側に流動する。なお、連通孔６６を通過するときのドレンの流れ方向は、中和装置１１を熱源機１に装着した状態において、熱源機１の側面側から内部側である。
【００７３】
また、連通孔６６におけるドレンの流れ方向前後でドレンの凍結やゴミなどの詰まりが発生した場合は、第一排水側中和部７６内のドレンの水位が過度に上昇したり、第一排水側中和部７６内のドレンが主仕切壁４６の連通孔２８から導入側中和部２３に逆流して、導入側中和部２３内の水位が過度に上昇する場合がある。しかしながら、本実施形態では、深底仕切壁４７の上端に切り欠き部６７が設けられているため、第一排水側中和部７６内でドレンの水位が過度に上昇しても、切り欠き部６７から第二深底部５８側に流入させることができる。これにより、ドレンの凍結などの一時的原因により、貯留容器１２内のドレンの水位が過度に上昇して、燃焼部２の動作が停止してしまうことを防止できる。これに伴い、給湯されない等の不便が使用者に及ぶことがない。
【００７４】
そして、第一排水側中和部７６から第二深底部５８にドレンが導入されると、そのドレンは第二排水側中和部７７に貯留される。そして、連通孔６６を通過したドレンは、第二排水側中和部７７に充填された中和剤Ｃと反応して中和される。第二排水側中和部７７は、排水仕切板５４により区切られており、第二排水側中和部７７に導入されたドレンの水位が、排水仕切板５４に設けられたスリット状の入水部６０の下端部を越える程度となると、ドレンは入水部６０から排水部５９に流入する。そして、排水部５９に流入したドレンは、底部の排水口５９ａを通過し、下流側ドレン配管部材３８に導入されて外部に排水される。
【００７５】
上記説明は、中和装置１１が設置されて、貯留容器１２内がドレンで満たされる最中（初期）のドレンの流れである。
一方、初期状態から一定期間が経過すると、貯留容器１２内がドレンで満たされる状態となる。即ち、常に一定水位までドレンが貯留された状態となる。本実施形態では、この状態においても、貯留容器１２内にドレンが導入されると、上記したドレンの流れが発生し、流入部６０に到達したドレンから順番に排水される。
【００７６】
本実施形態では、貯留容器１２に導入されたドレンは、ドレン凍結などの不具合などがない通常の状態において、導入側中和部２３と第一排水側中和部７６と第二排水側中和部７７に充填された中和剤Ｃによって中和されて排水される。
また、本実施形態では、貯留容器１２に導入されたドレンを、水平方向の移動に加えて、上下方向に移動させている。
即ち、貯留容器１２に導入されたドレンは、導入側中和部２３においては主仕切壁４６の連通孔２８に向かって水平方向に流れ、第一排水側中和部７６においては深底面壁４９側に向かって下方向に流れて、第二排水側中和部７７においては深底仕切壁５４の上端側の流入部６０に向かって水位を上昇させて、流入部６０に到達した分から排水部５９から排水されるため、貯留容器１２に導入されたドレンは十分時間を掛けて中和される。これらにより、中和装置１１を小型化した場合であっても、限られた容積内でドレンを中和させる流路長を確保できる。換言すると、本実施形態によれば、小型化した中和装置１１から排水されるドレンは、十分に中和されて排水される。
特に、第二排水側中和部７７においては、深底面壁４９側から導入されるドレンが水位を上昇させて排水部５９に至らせる構成とされているため、ドレンを下方に向けて流すより滞留時間を延長することができる。
【００７７】
また、本実施形態では、貯留容器１２内の空間を分割する仕切壁１６が、本体部１３の側面壁５０と底面壁４８，４９と一体的に接合されているため、貯留容器１２の堅牢性を高めることができる。即ち、貯留容器１２の部材厚を薄肉化して、結果的に強度を弱めてしまう加工を施しても、堅牢性を高めた範囲内であれば、従来技術の中和装置の強度より低くなることはない。これにより、中和装置１１を小型化した場合であっても、貯留容器１２内の容積の低下を抑制することができ、ドレンを中和させる流路長が短くなることがない。
【００７８】
上記実施形態では、本体部１３が浅底面壁４８と深底面壁４９の２段構造とした構成を示したが、本発明はこれに限定されず、底面壁を１段又は３段以上の構成とした貯留容器であっても構わない。
例えば、図１０に示すように、底面壁を１段構造とし、第二排水側中和部７７をさらに複数の空間に分割した本体部９１を採用しても構わない。
また、図１１に示すように、底面壁を３段構造とした本体部１０１を採用しても構わない。
【００７９】
上記実施形態では、仕切壁１６に設けた連通孔２８，６６の開口形状を円形としたものを示したが、本発明はこれに限定されず、図１２に示すように、楕円状や直線及び曲線からなる形状であっても構わない。この場合であっても、開口の下端部を容器の底面から一定距離離して配置させる必要がある。
【符号の説明】
【００８０】
１ 熱源機
７ ドレン排水系統
１１ 中和装置
１２ 貯留容器
１６ 仕切壁
１７ 浅底室
１８ 深底室
２０ 一次熱交換器
２３ 導入側中和部
２５ 二次熱交換器
２８、６６ 連通孔
４５ 蓋側導入部（導入部）
４６ 主仕切壁（１６に含まれる）
４７ 深底仕切壁（１６に含まれる）
４８ 浅底面壁
４９ 深底面壁
５０ 側面壁
５１ 本体側導入部（導入部）
５４ 排水仕切壁（仕切部材）
５９ 排水部
６０ 流入部
６７ 切り欠き部
７６ 第一排水側中和部
７７ 第二排水側中和部
Ｃ 中和剤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
湯水又は熱媒体を加熱する熱源機に備えられ、主に燃焼ガスの潜熱を回収する熱交換器で発生するドレンが熱源機内から排出されるドレン排水系統の一部を形成する中和装置であって、
中和装置は、ドレンが貯留される貯留容器を有し、
貯留容器は、貯留容器と一体的に成形された複数の仕切壁を有し、当該仕切壁により複数の空間に分割され、少なくともいずれか１つの前記空間にはドレンを中和する中和剤が配されるものであって、
仕切壁の少なくとも一つには、隣接する空間同士を連通させる連通孔が設けられ、当該仕切壁の１つの側端部と底端部が、中和装置を熱源機に装着した状態で、貯留容器の１つの側面壁と底面壁に接合されると共に、当該仕切壁の他の１つの側端部が、貯留容器の他の１つの側面壁又は他の仕切壁の側面に接合され、
連通孔は、その開口の下端部が貯留容器の底面壁から一定距離離反した位置にあり、
貯留容器に導入されたドレンは、連通孔を通過して隣接する空間に流れることを特徴とする中和装置。
【請求項２】
連通孔は、開口形状が円と、楕円と、曲線及び直線からなる形状のいずれかとされていることを特徴とする請求項１に記載の中和装置。
【請求項３】
少なくとも１つの仕切壁は、中和装置を熱源機に装着した状態で、貯留容器の１対の側面壁及び底面壁に接合された主仕切壁であって、
主仕切壁により分割された空間のうちの１つは、ドレンが導入され一時的に滞留可能な導入部と、導入部よりドレンの流れ方向下流側に位置し中和剤が配される導入側中和部が設けられ、
主仕切壁により分割されたもう一つの空間には、ドレンが排出される排水部と、排水部よりドレンの流れ方向上流側に位置し中和剤が配される排水側中和部が設けられ、
排水部は、主仕切壁と他の仕切部材により囲繞されており、当該他の仕切部材は、上端側に排水部に至る流入部が設けられ、
貯留容器に導入されたドレンは、排水側中和部から流入部に至ることを特徴とする請求項１又は２に記載の中和装置。
【請求項４】
貯留容器は、中和装置を熱源機に装着した状態で、底面の位置が鉛直方向に異なる複数段構造であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の中和装置。
【請求項５】
貯留装置は、底面壁が浅底面壁と深底面壁の２段構造であって、
導入部と排水部の双方が浅底面壁側に配されていることを特徴とする請求項４に記載の中和装置。
【請求項６】
少なくとも１つの仕切壁は、中和装置を熱源機に装着した状態で、貯留容器の１対の側面壁及び底面壁に接合された主仕切壁であって、
深底室は、主仕切壁を交差するように配された深底仕切壁により空間が分割されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の中和装置。
【請求項７】
深底仕切壁には、連通孔に加えて、上端にスリットが設けられていることを特徴とする請求項６に記載の中和装置。
【請求項８】
貯留容器と仕切壁は、射出成型により成形されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の中和装置。
【請求項９】
貯留容器には、ドレンが一定水位となったことを検知する水位検知手段が配されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の中和装置。
【請求項１０】
燃料を燃焼する燃焼装置と、燃焼装置が作動して生成される燃焼ガスの主に顕熱を回収する一次熱交換器と、当該燃焼ガスの主に潜熱を回収する二次熱交換器と、前記二次熱交換器で発生したドレンを中和する請求項１乃至９のいずれかに記載の中和装置を有し外部に排出するドレン排水系統を備えていることを特徴とする熱源機。
【請求項１】
湯水又は熱媒体を加熱する熱源機に備えられ、主に燃焼ガスの潜熱を回収する熱交換器で発生するドレンが熱源機内から排出されるドレン排水系統の一部を形成する中和装置であって、
中和装置は、ドレンが貯留される貯留容器を有し、
貯留容器は、貯留容器と一体的に成形された複数の仕切壁を有し、当該仕切壁により複数の空間に分割され、少なくともいずれか１つの前記空間にはドレンを中和する中和剤が配されるものであって、
仕切壁の少なくとも一つには、隣接する空間同士を連通させる連通孔が設けられ、当該仕切壁の１つの側端部と底端部が、中和装置を熱源機に装着した状態で、貯留容器の１つの側面壁と底面壁に接合されると共に、当該仕切壁の他の１つの側端部が、貯留容器の他の１つの側面壁又は他の仕切壁の側面に接合され、
連通孔は、その開口の下端部が貯留容器の底面壁から一定距離離反した位置にあり、
貯留容器に導入されたドレンは、連通孔を通過して隣接する空間に流れることを特徴とする中和装置。
【請求項２】
連通孔は、開口形状が円と、楕円と、曲線及び直線からなる形状のいずれかとされていることを特徴とする請求項１に記載の中和装置。
【請求項３】
少なくとも１つの仕切壁は、中和装置を熱源機に装着した状態で、貯留容器の１対の側面壁及び底面壁に接合された主仕切壁であって、
主仕切壁により分割された空間のうちの１つは、ドレンが導入され一時的に滞留可能な導入部と、導入部よりドレンの流れ方向下流側に位置し中和剤が配される導入側中和部が設けられ、
主仕切壁により分割されたもう一つの空間には、ドレンが排出される排水部と、排水部よりドレンの流れ方向上流側に位置し中和剤が配される排水側中和部が設けられ、
排水部は、主仕切壁と他の仕切部材により囲繞されており、当該他の仕切部材は、上端側に排水部に至る流入部が設けられ、
貯留容器に導入されたドレンは、排水側中和部から流入部に至ることを特徴とする請求項１又は２に記載の中和装置。
【請求項４】
貯留容器は、中和装置を熱源機に装着した状態で、底面の位置が鉛直方向に異なる複数段構造であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の中和装置。
【請求項５】
貯留装置は、底面壁が浅底面壁と深底面壁の２段構造であって、
導入部と排水部の双方が浅底面壁側に配されていることを特徴とする請求項４に記載の中和装置。
【請求項６】
少なくとも１つの仕切壁は、中和装置を熱源機に装着した状態で、貯留容器の１対の側面壁及び底面壁に接合された主仕切壁であって、
深底室は、主仕切壁を交差するように配された深底仕切壁により空間が分割されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の中和装置。
【請求項７】
深底仕切壁には、連通孔に加えて、上端にスリットが設けられていることを特徴とする請求項６に記載の中和装置。
【請求項８】
貯留容器と仕切壁は、射出成型により成形されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の中和装置。
【請求項９】
貯留容器には、ドレンが一定水位となったことを検知する水位検知手段が配されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の中和装置。
【請求項１０】
燃料を燃焼する燃焼装置と、燃焼装置が作動して生成される燃焼ガスの主に顕熱を回収する一次熱交換器と、当該燃焼ガスの主に潜熱を回収する二次熱交換器と、前記二次熱交換器で発生したドレンを中和する請求項１乃至９のいずれかに記載の中和装置を有し外部に排出するドレン排水系統を備えていることを特徴とする熱源機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−２０６６３２（Ｐ２０１１−２０６６３２Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７４４２４（Ｐ２０１０−７４４２４）
【出願日】平成２２年３月２９日（２０１０．３．２９）
【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２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２９日（２０１０．３．２９）
【出願人】（０００００４７０９）株式会社ノーリツ (1,293)
【Ｆターム（参考）】
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