説明

凝縮水処理装置およびこれを備えた給湯装置

【課題】凝縮水排出用のポンプ内にエアが流入している場合であっても、簡易な手段によってそのエアをポンプ外部に排出させることによってポンプ性能が低下することを防止し、凝縮水を適切に排出することができる凝縮水処理装置を提供する。
【解決手段】燃焼ガスからの熱回収に伴って発生する凝縮水を内部に貯留させる容器2と、この容器2内に流入して貯留された凝縮水を容器外部に排出させるためのポンプPと、を備えている、凝縮水処理装置Aであって、ポンプPが駆動して前記凝縮水の排出処理が実行されるときには、前記ポンプを一時的に駆動させてから予め定められた最短時間以上停止させる予備動作が実行され、この予備動作後にポンプPの駆動が再開される構成とされている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、燃焼器により発生させた燃焼ガスから熱を回収することにより湯を生成するように構成された給湯装置、およびこのような給湯装置に組み付けられるなどして、燃焼ガスの温度が露点以下に低下することにより発生する酸性の凝縮水を処理するのに用いられる凝縮水処理装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、凝縮水処理装置としては、たとえば特許文献1に記載されたものがある。同文献に記載された凝縮水処理装置は、燃焼器によって発生された燃焼ガスから顕熱および潜熱を回収するタイプの給湯装置に組み込まれている。燃焼ガスから潜熱を回収すると、これに伴って燃焼ガス中の水蒸気が凝縮して凝縮水が発生するが、この凝縮水は、燃焼ガス中の硫黄酸化物や窒素酸化物などを吸収したPH3程度の強酸性となる。前記凝縮水処理装置は、そのような強酸性の凝縮水を一時的に貯留させる容器と、この容器に接続されたポンプとを有している。このポンプは、前記容器内における凝縮水の水位が所定の高さまで上昇すると駆動を開始し、前記凝縮水を浴槽内に送り込むようになっている。このことにより、浴槽の湯が酸性湯とされる。
【0003】
一方、凝縮水処理装置の他の例としては、たとえば特許文献2に記載されているような中和処理装置もある。この中和処理装置は、凝縮水が導入される容器内に中和剤が収容された構成を有しており、この中和剤の作用により凝縮水は中和されてから容器の外部に排出される。したがって、強酸性の凝縮水がそのまま一般の排水経路に流される場合とは異なり、環境保護を図るのに好ましいものとなる。このような中和処理装置においても、前記特許文献1に記載されたものと同様に、凝縮水を容器外部に排出させるための手段として、ポンプを用いることができる。
【0004】
しかしながら、前記したような凝縮水処理装置において、凝縮水の排出手段としてポンプを用いる場合には、次に述べるように改善すべき点がある。
【0005】
すなわち、凝縮水処理装置を実際に使用している際には、容器内のエアが、ポンプによって凝縮水とともに吸入され、ポンプ内に滞留する場合がある。また、凝縮水処理装置を初めて使用するときには、その容器内やポンプ内に凝縮水は存在せず、ポンプ内にはエアが充満している。ところが、このようにポンプ内にエアが存在していたのでは、ポンプを駆動させた際にそのポンプ本来の能力が十分に発揮されず、その性能は低下する。これでは、凝縮水の排出が円滑になされない。また、ポンプの下流には逆止弁を設けておき、ポンプ停止時に凝縮水が逆流することを防止することが望まれるが、このように場合においてポンプ性能が低下したのでは、ポンプの吐出圧によって逆止弁を開くことが困難となり、凝縮水の適切な排出がなされない。
【0006】
【特許文献1】特許第3153361号公報
【特許文献2】特開2003−320380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、前記した事情のもとで考え出されたものであって、凝縮水排出用のポンプ内にエアが流入している場合であっても、簡易な手段によってそのエアをポンプ外部に排出させることによってポンプ性能が低下することを防止し、凝縮水を適切に排出することができる凝縮水処理装置、およびこれを備えた給湯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】
本発明の第1の側面により提供される凝縮水処理装置は、燃焼ガスからの熱回収に伴って発生する凝縮水を内部に貯留させる容器と、この容器内に流入して貯留された凝縮水を容器外部に排出させるためのポンプと、を備えている、凝縮水処理装置であって、前記ポンプが駆動して前記凝縮水の排出処理が実行されるときには、前記ポンプを一時的に駆動させてから予め定められた最短時間以上停止させる予備動作が実行され、この予備動作後に前記ポンプの駆動が再開される構成とされ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、ポンプが一時的に駆動してから予め定められた最短時間以上停止する予備動作が実行されることによって、このポンプ内のエアがポンプ外部に排出される作用を得ることが可能となる。すなわち、凝縮水の排出に利用されるポンプとしては、構造がシンプルで故障を生じ難く、また低価格であるなどの理由から、渦巻きポンプなどの遠心ポンプを用いることが望まれるが、このような遠心ポンプを用いた場合において、そのポンプが一時的に駆動されると、ポンプ内のエアがポンプの吸入口付近に集められる。そして、その後ポンプの駆動が停止されると、その停止期間中に前記エアを前記吸入口から容器に向けて逃がすことが可能となる。ポンプ内にエアが流入している場合、このポンプを単に連続駆動させるだけではそのエア抜きが難しいものの、ポンプの駆動を一旦停止させて、ポンプ内のエアが容器に向けて逃げるのに必要な時間を最短時間として確保すると、ポンプ内のエア抜きが可能となる。本発明は、このような原理を利用してポンプ内のエア抜きを図ることができるために、その後ポンプを再駆動させた際には、ポンプ本来の能力を十分に発揮させて、凝縮水の排出を適切に行なうことが可能となる。また、ポンプの予備動作に引き続いてポンプの駆動を再開させる動作は、ポンプの間欠駆動に相当し、容器内などに圧力変動が生じる。したがって、この圧力変動によってたとえば容器内の軽微な詰まりが解消されるといった効果も期待できる。さらに、ポンプの下流に逆止弁が設けられている場合には、この逆止弁が前記した圧力変動によって開閉するため、この逆止弁に夾雑物が噛み込みを生じているときには、この噛み込みが解消される効果も期待できる。
【0011】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記容器は、前記凝縮水を中和するための中和剤を収容する中和剤収容室と、この中和剤収容室を通過して中和された凝縮水を貯留するための貯水室とを有しており、前記ポンプは、前記貯水室内の凝縮水が所定の第1の水位となったときには、前記予備動作を含む駆動動作を開始し、その後前記凝縮水が前記第1の水位よりも低い所定の第2の水位になった時点で停止するように構成されている。
【0012】
このような構成によれば、容器の中和剤収容内に流入した酸性の凝縮水を中和剤により中和し、その後この中和された凝縮水を貯水室に貯留させてから、ポンプを利用して容器外部に排出することができる。貯水室は、中和剤収容室とは別個に形成されているために、中和剤収容室内の中和剤がポンプに吸入される虞れを無くし、または少なくすることができる。また、ポンプは、凝縮水が第1の水位になると駆動を開始してその水位が第2の水位に低下するまで駆動するが、そのような過程においてポンプからのエア抜き効果が得られる予備動作がなされるために、凝縮水を第2の水位まで低下させる排出動作が適切に行なわれることとなる。
【0013】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記ポンプの駆動開始時から所定時間内に前記凝縮水の水位が所定高さ以下に低下しないときには、その後前記ポンプの駆動が停止して前記予備動作が実行される一方、前記所定時間内に前記凝縮水の水位が所定高さ以下に低下したときには、前記ポンプはそのまま連続駆動を行なって前記予備動作が実行されない構成とされている。
【0014】
ポンプを所定時間駆動させたにも拘わらず、凝縮水の水位が所定高さ以下に低下しない場合には、凝縮水の排出が適切になされておらず、ポンプ内に多くのエアが流入している可能性がある。前記構成によれば、そのような場合には、ポンプの所定の予備動作が実行され、ポンプからのエア抜きが適切に実行される。これに対し、前記とは異なり、ポンプの駆動により凝縮水の水位が所定高さ以下に低下した場合には、凝縮水の排出が適切に行なわれており、ポンプ内に多くのエアが流入している可能性は低い。前記構成によれば、そのような場合には、予備動作は実行されず、ポンプは連続駆動するために、凝縮水の排出処理が迅速に行なわれることとなる。
【0015】
本発明の第2の側面により提供される給湯装置は、燃焼器と、この燃焼器によって発生された燃焼ガスから熱回収を行なう熱交換器と、前記熱回収に伴って発生する凝縮水を処理する凝縮水処理装置と、を備えている、給湯装置であって、前記凝縮水処理装置として、本発明の第1の側面により提供される凝縮水処理装置が用いられていることを特徴としている。
【0016】
このような構成によれば、本発明の第1の側面により提供される凝縮水処理装置について述べたのと同様な効果が得られる。
【0017】
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】
【0018】
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。
【0019】
図1〜図3は、本発明に係る凝縮水処理装置の一実施形態を示している。図1によく表われているように、本実施形態の凝縮水処理装置Aは、中和剤1を収容した容器2を有する凝縮水中和処理装置として構成されており、上部および下部の2つの水位検出部5A,5B、ポンプP、逆止弁79、ならびに制御部6をさらに備えている。
【0020】
容器2は、ポリプロピレンあるいはその他の合成樹脂製のブロー成形品である。この容器2は、凝縮水用の導入口21を有するヘッダ部H、中和剤収容室22、および排出口24を有する貯水室23を備えている。ヘッダ部Hは、容器2の上部に設けられており、その上壁部40には凝縮水用の導入口21を有する筒状部21aが起立して形成されている。この筒状部21aは、凝縮水を供給してくる配管76を嵌合させて接続するのに利用される。
【0021】
上部の水位検出部5Aは、容器2内における凝縮水の水位が異常上昇したときにこれを検出するための部分であり、一対の電極50を用いて構成されている。これらの電極50は、たとえば耐酸性を有するステンレス製のネジ体をヘッダ部Hの上壁部40にねじ込んでその下部を上壁部40の下方に突出させた構成である。図面には示されていないが、これら一対の電極50の上部には、電圧が印加された一対の配線コードが接続されている。一対の電極50は、容器2内などに詰まりのない正常時には凝縮水に浸漬しておらず、これらの電極50間は電気的に非導通状態にある。これに対し、容器2内に詰まりが生じ、凝縮水の水位が一対の電極50の下端高さと同一の水位LH2まで異常上昇すると、それら一対の電極50がともに凝縮水に浸漬して電気的に導通する。制御部6は、このような導通、非導通に基づき、凝縮水が水位LH2であるか否かを判断可能である。
【0022】
ヘッダ部Hのうち、電極50が下向きに突出している部分、およびその周辺部分は、中和剤1の進入が規制された空間部41として形成されている。図2(b)によく表われているように、容器2の上部の両側壁部25aの互いに対向する一部分25a'どうしは接近しており、細い幅L1に絞られたスリット部42が形成されている。このスリット部42は、その幅L1がたとえば後述するスリット28Aの開口幅s1と略同一であり、凝縮水は通過させるものの、中和剤収容室22から空間部41への中和剤1の進入を阻止する。空間部41に中和剤1が存在したのでは、電極50と中和剤1とが接触し、凝縮水の水位が本来の異常水位ではないにも拘わらず、異常水位であると誤検出される虞れを生じるが、前記構成によれば、そのような虞れが回避される。
【0023】
中和剤収容室22は、ヘッダ部Hが設けられている上段部22aと、この上段部22aの一端(図1の右端)に繋がってその下方に位置する下段部22bとを有する上下2段構造である。このように中和剤収容室22を上下2段構造にすれば、容器2の全体の厚みを薄くしつつ、中和剤1の収容量を多くすることができる。したがって、容器2を幅狭なスペースに設置するのに好適となる。中和剤収容室22内への中和剤1の投入は、上段部22aの上壁部に形成された蓋43a付きの投入口43から行なわれる。なお、図2(a),(b)によく表われているように、下段部22bおよび貯水室23は、上段部22bに対して適当な寸法L2だけ容器2の厚み方向にオフセットされている。このような構成によれば、給湯装置内の屈曲した空間スペースを利用して、この凝縮水処理装置Aを適切に設置することが可能となる。オフセット寸法L2は、実際の空間スペースの屈曲形状に対応するように適宜選択することが可能である。もちろん、このオフセット寸法L2をゼロにしてもかまわない。
【0024】
図1に表われているように、上段部22aには、仕切部44aおよび起立壁44bが設けられている。導入口21から上段部22a内に導入された凝縮水は、矢印N1〜N4に示すように、まずヘッダ部Hの下方に進行してから仕切部44aの下方の隙間を通過した後に、起立壁44bの上部を越えてから上段部22aの終端領域220に進み、その後下段部22bを下向きに進むようになっている。このように凝縮水を上下方向に蛇行させると、その流路長が長くなり、中和処理を不足なく行なうのに好適となる。
【0025】
貯水室23は、下段部22bを通過してきた凝縮水をポンプPによって適切に排出し得るように適当量だけ一時的に貯留させるための部分である。ただし、本実施形態においては、この貯水室23は、下段部22bに対して補助室23aを介して繋がっており、この補助室23aを規定する一対の起立壁26,46には、凝縮水を通過させる一方、中和剤1の通過を抑制するスリット28A,28Bが形成されている。
【0026】
前記部分の構成をさらに詳細に説明すると、図3(a),(b)に示すように、起立壁26は、容器2の下段部分の厚み方向に対向する一対の側壁部25bの一部25b'どうしが、容器2の厚み方向中心寄りに接近して接合された構成である。ただし、同図(a)に示すように、スリット28Aは、前記した部分25b'どうしが接触せず、隙間を隔てていることにより形成されている。このスリット28Aの開口幅s1は、たとえば4mmである。中和剤1としては、本来的にはこのスリット28Aを通過しないサイズのものが用いられている。スリット28Bおよび起立壁46の形成方法も、前述したスリット28Aおよび起立壁26と同様であり、起立壁46は、容器2の一対の側壁部25bのそれぞれの一部25b”が容器2の厚み方向中心寄りに接近していることにより形成されている。それらが互いに接近してはいるものの、互いに隙間を介して接合されていない部分が、スリット28Bである。このスリット28Bの開口幅s2は、たとえば3mmであり、スリット28Aの開口幅s1よりも小さくされている。中和剤1は、容器2内への投入時や容器2の運搬時の衝撃などに起因して割れや欠けを生じたり、あるいは酸性の凝縮水との接触によって痩せるために、一部の中和剤がスリット28Aを通過する場合もあるが、スリット28Aの開口幅s2はさらに小さくされているために、そのような中和剤がこのスリット28Aを通過して貯水室23に流れていくことが適切に抑制される。
【0027】
図1によく表われているように、スリット28Bの下端は、スリット28Aの上端よりも、適当な寸法L3だけ高くなっている。このため、凝縮水は、矢印N5,N6に示すように進行し、凝縮水がスリット28Bの下端よりも高い水位になった場合にその液面部分の凝縮水のみが貯水室23に流入するようになっている。このような凝縮水の流れも、中和剤1が貯水室23に流入することを抑制する。また、起立壁46は、凝縮水を塞き止める役割を果たすために、通常時においては、下段部22bおよび第1空間部23aには、凝縮水がスリット28Bの下端と同一高さ(仮想線Laで示す高さ)の水位に貯留される。このように凝縮水が貯留されると、導入口21から容器2内に燃焼ガスが仮に流入しても、この燃焼ガスが貯水室23内に流入することは前記凝縮水の貯留部によって適切に阻止される。なお、起立壁46の下部や、下段部22bの底部には、補助排出口49a,49bが設けられている。これらは、たとえば冬季における凝縮水の凍結防止などを目的として、補助室23aや中和剤収容室22内に溜まっている凝縮水を抜くためのものである。したがって、通常時においては、これら補助排出口49a,49bから凝縮水が排出されないように、それらに接続された配管(図示略)の先端部は閉じられている。
【0028】
貯水室23の上部には、この貯水室23内に連通する内部流路32を有する通気管体部3が連設されている。この通気管体部3は、貯水室23内を容器2の外部に連通させるための部分であり、ポンプPの駆動時には貯水室23内が負圧になることを防止し、またポンプPの非駆動時において凝縮水が貯水室23に流入するときには貯水室23内のエアを外部に排出させて凝縮水の流入を円滑にする役割を果たす。この通気管体部3は、詰まりに起因して容器2内における凝縮水の水位が異常上昇した際にこの通気管体部3の先端部開口部31aから凝縮水が外部に溢れ出ないように、上方に向けて高く延びている。この通気管体部3の先端寄り部分は、略コ字状に屈曲しており、先端開口部31aは下向きとなっているが、これは先端開口部31aに塵などが進入することを防止するのに役立つ。
【0029】
水位検出部5Bは、貯水室23内における凝縮水の高低2段階の水位LH1,LLを検出するための部分であり、長さが略同一の2本の電極51a,51b、これらよりも短い電極51c、およびこれらの上端を支持するベース部材52を備えている。この水位検出部5Bにおいては、たとえば電極51bがグランド接続されており、凝縮水が水位LH1以上となって2本の電極51b,51cがともに凝縮水に浸漬すると、これらの間が導通し、その旨が制御部6によって検出されるようになっている。なお、その際には、電極51aも凝縮水に浸漬しており、電極51a,51b間も導通している。凝縮水の水位が水位LLよりも下がると、電極51a,51b間が非導通状態となり、その旨が制御部6によって検出されるようになっている。
【0030】
ポンプPは、たとえばモータ駆動される渦巻きポンプあるいはディフューザポンプなどの遠心ポンプであり、容器2の下方に配され、かつ配管75を介して容器2の排出口24と接続されている。図面には示されていないが、このポンプPは、インペラ(羽根車)を収容しているケーシングの上下高さ方向中央部に吸入口が形成され、かつ前記ケーシングの下部に吐出口が設けられた構成である。逆止弁79は、ポンプPの下流側に設けられている。この逆止弁79は、容器2よりも高い位置に凝縮水を送り出すように配管75が上向きに施工された場合に、この配管75の先端寄り部分からポンプPおよび容器2に向けて凝縮水が逆流することを防止するのに役立つ。
【0031】
制御部6は、たとえばCPUやこれに付属するメモリなどを備えて構成されたものであり、水位検出部5A,5Bを利用した凝縮水の水位検出に基づき、ポンプPの駆動制御などを実行する。制御部6は、ポンプPの駆動時に所定の予備動作を実行させるが、その詳細については後述する。この制御部6は、凝縮水処理装置Aの専用の制御部として構成してもよいが、本実施形態においては、後述する給湯装置Bの各部の動作制御や各種のデータ処理制御をも実行するものとなっている。
【0032】
図4は、凝縮水処理装置Aを備えた給湯装置の一例を模式的に示している。
【0033】
同図に示す給湯装置Bは、缶体90内に配されたガスバーナまたはオイルバーナなどの燃焼器91と、この燃焼器91に燃焼用空気を供給する送風ファン92と、燃焼器91によって発生された燃焼ガスから熱回収を行なう1次および2次の熱交換器93A,93Bと、これら給湯装置Bの各部を覆う外装ケース94とを備えている。燃焼器91や送風ファン92の駆動は、制御部6によって制御される。また、この制御部6には、液晶パネルなどの表示手段69aや各種の操作スイッチ69bを備えた操作用リモコン69が接続されている。この給湯装置Bにおいては、入水口930から水管93a内に供給された水は、2次熱交換器93Bおよび1次熱交換器93Aをそれぞれ通過して加熱された後に出湯口931に到達し、その後所定の給湯先に送り出される。一方、燃焼ガスは、1次熱交換器93Aによって顕熱が回収された後に、2次熱交換器93Bによって潜熱が回収され、その後排気口99から外部に排出される。潜熱回収に伴って発生した酸性の凝縮水は、受け部材95によって受けられてから、配管76を介して凝縮水処理装置Aの容器2内に導入されるようになっている。
【0034】
なお、図4においては、外装ケース94内に凝縮水処理装置Aの全体が収容された構成とされているが、本発明はこれに限定されない。凝縮水処理装置Aの全体を外装ケース94の外部に配置させた構成としてもよいし、あるいはポンプPや逆止弁79などの一部分のみを外装ケース94の外部に配置させた構成とすることもできる。
【0035】
次に、凝縮水処理装置Aおよび給湯装置Bの作用、ならびに制御部6の動作処理手順の一例について、図5のフローチャートを参照しつつ説明する。
【0036】
まず、給湯装置Bが運転され、2次熱交換器93Bの潜熱回収に伴って発生した酸性の凝縮水は、受け部材95および配管76を介して凝縮水処理装置Aの容器2に送られ、その導入口21から容器2内に流入する。この凝縮水は、容器2内を図1の矢印N1〜N6に示す経路で流れ、中和剤1によって中和されてから貯水室23に流入する。次いで、貯水室23内における凝縮水の量が増加し、水位LH1になると、これが水位検出部5Bを介して制御部6によって検出される(S1:YES)。すると、制御部6は、ポンプPの駆動を開始させる(S2)。ポンプP内に多くのエアが存在せず、ポンプPが適正に動作し、また容器2の排出口24や配管75内に詰まりなどのない正常な状態では、前記したポンプPの駆動開始後に凝縮水の水位が低下し、水位LH1が非検出となる(S3:YES)。そして、その後凝縮水の水位が水位LLまで下降すると、制御部6は、その時点でポンプPを停止させる(S4:YES,S5)。このような一連の制御においては、ポンプPは、たとえば図8(a)に示すように、単純に連続駆動されるだけとなる。凝縮水処理装置Aに異常が無い場合には、前記した一連の制御が繰り返されることとなる。なお、凝縮水処理装置Aによって中和された凝縮水は、たとえば浴室の排水口に送り込まれるなどして廃棄される。
【0037】
一方、前記とは異なり、ポンプP内に多くのエアが存在していると、ポンプPの性能が低下するため、たとえばポンプPの吐出圧によって逆止弁79を十分に開かせることができず、所定の時間T1内に凝縮水の水位が低下せず、水位LH1が検出されたままとなる場合がある(S3:NO,S6:YES)。この場合、制御部6は、ポンプPの駆動を停止させ、その停止状態を所定の時間T2維持させる(S7)。このように、ポンプPが時間T1だけ駆動してから時間T2の停止がなされる一連の動作は、本発明でいうポンプの予備動作の一例に相当する。時間T1,T2の具体例を挙げると、時間T1はたとえば30秒であり、時間T2はたとえば5秒である。また、時間T2は、本発明でいう最短時間に相当している。
【0038】
前記した予備動作が実行されると、ポンプP内に存在するエアが外部に排出される作用が得られる。すなわち、ポンプP内にエアが存在している状態において、ポンプPが駆動されると、ポンプPのケーシング内においては、インペラの回転作用により凝縮水が外周寄りに移動する一方、エアはケーシングの中央部の吸入口近傍に集められる。この状態でポンプPが停止すると、前記エアの多くは吸入口から配管75内を伝って容器2に流入する。ポンプPの駆動停止時間T2は、たとえば5秒とされているが、この時間は、ポンプP内のエアが配管75内を伝って容器2に流入するのに必要な時間を考慮して設定されており、容器2とポンプPとの距離が長いほど前記の時間T2も長くされる。なお、時間T1については、たとえば30秒とされ、比較的長い時間とされているが、これは凝縮水の水位低下を正確に判断するためである。本実施形態とは異なり、水位低下の検出には関係なく、ポンプP内のエアを吸入口付近に集めてエア排出を行なわせることのみを目的としてポンプPを一時的に駆動させる場合、時間T1は、たとえば数秒程度の短時間とすることも可能である。ポンプP内からエア排出がなされると、それに伴って配管75内の凝縮水がポンプP内に進入し、ポンプP内は適切に水封される。
【0039】
制御部6は、前記の予備動作を終えると、ポンプPの駆動を再開させる(S8)。このポンプPの再駆動は、前記したようにポンプP内からのエア排出がなされた後に実行されるために、ポンプPは本来の性能で駆動することとなり、たとえば逆止弁79も大きく開かせることができる。ポンプPの駆動再開後に、凝縮水の水位が下がり、水位LH1が非検出状態になると、制御部6は、その後水位LLが検出されるまでポンプPの駆動を継続させる(S9;YES,S4,S5)。このような動作により凝縮水の適切な排出がなされる。なお、このような一連の制御においては、ポンプPは、たとえば図8(b)に示すように、その駆動初期には間欠駆動を行ない、その後は連続駆動を行なうこととなる。
【0040】
ポンプPの駆動を再開させたにも拘わらず、所定時間T3内に水位が低下せず、水位LH1が非検出状態にならなかった場合(S9:NO,S10:YES)、制御部6は、その時点においてこの凝縮水処理装置Aに異常が発生していると判断してポンプPを停止させるとともに、異常の旨の報知処理を行なう(S11,S12)。時間T3は、時間T1と同様に、凝縮水の水位低下の有無を正確に判断することを目的としてたとえば30秒程度とされているが、これに限定されない。時間T3内に水位低下が生じない原因としては、たとえば容器2内や配管75内に詰まりが生じていることが考えられるが、このようなことに原因して凝縮水が排出されない場合には、制御部6によって異常である旨が適切に判断されることとなる。異常の旨の報知処理は、たとえば操作リモコン69において異常がある旨の画像表示、ランプ表示、あるいは警報アラーム音を発生させるなどの処理であり、これによりユーザに異常の旨を適切に察知させることができる。この場合、給湯装置Bの燃焼運転を強制的に停止させるように構成することもできる。なお、制御部6がステップS11において異常であると判断する時期(ポンプPの停止時期は除く)については、上記とは異なり、たとえば凝縮水の水位がその後水位LH2まで上昇した時期とすることもできる。
【0041】
前記したようにポンプPが時間T1,T2で一時的な駆動およびその停止を行なった後に、再駆動された場合には、ポンプPが間欠駆動されており、容器2内や配管75内に圧力変動が生じる。この圧力変動は、たとえば容器2の排出口24や配管75内に生じている軽微な詰まりを解消する作用を発揮する。したがって、凝縮水処理装置Aが異常であると最終判断される頻度を少なくする効果も得られることとなる。また、逆止弁79は前記の圧力変動により開閉するために、逆止弁79に中和剤1やその他の物質が噛み込みを生じていた場合には、この噛み込みが解消される効果も期待できる。
【0042】
前記実施形態においては、ポンプPを所定時間T1駆動させたにも拘わらず、凝縮水の水位が水位LH1よりも低下しない場合にポンプPを所定時間T2だけ停止させているが、本発明はこれに限らない。本発明においては、たとえば図6に示すような動作処理を行なわせることもできる。なお、図6においては、先に示した実施形態の動作処理と同一の動作ステップには、同一のステップ番号を付している。
【0043】
図6に示す実施形態においては、先の実施形態のステップS3に相当するステップが省略されており、ステップS2のポンプ駆動開始後には、凝縮水の水位が水位LLまで低下するか否かが判断されている(S4)。そして、凝縮水の水位が水位LLまで低下しない状態が所定時間T1継続すると、その時点でポンプPを所定時間T2停止させるように構成されている(S4:NO,S6:YES,S7)。次いで、その時点で凝縮水の水位が水位LH1以上にあれば、その後ポンプPが直ちに再駆動され、またこれとは異なり、前記時点で凝縮水の水位が水位LH1よりも低いときには、その後容器2内に新たに凝縮水が進入して、その水位が水位LH1となった時点でポンプPが再駆動されるようになっている(S7’,S8)。そして、このようなポンプPの再駆動がなされることにより、凝縮水の水位が水位LLまで低下すると、その時点でポンプPが停止されるが(S9’:YES,S5)、そうでない場合には異常であると判断される(S9’:NO,S10:YES,S11)。
【0044】
本実施形態においては、ステップS2においてポンプPを駆動させたときに、凝縮水の水位が所定時間T1内に水位LH1よりも下方に低下したとしても、水位LLまで下降しない場合には、その後ポンプPの停止がなされて予備動作が実行される。ポンプP内にエアが流入するなどしてポンプPの能力が十分に発揮されない場合には、そのような状況を生じ得るが、本実施形態によれば、そのような場合にも好適に対処することができる利点がある。
【0045】
また、本実施形態においては、ポンプPの所定時間T2の停止後に凝縮水の水位がLH1よりも低い場合には、ポンプPの再駆動は直ちには実行されなないものの、ポンプPの停止時間としてはポンプP内からのエア抜きに必要な最低時間T2は確保されている。したがって、ポンプP内のエア抜きを適切に行なわせることが可能である。本実施形態から理解されるように、本発明においては、予備動作においてポンプが停止される時間としては、ポンプのエア抜きに必要であるとして予め定められた時間(最短時間)T2が確保されればよく、実際の停止時間が、時間T2よりも長くなってもよい。したがって、本発明においては、たとえば予備動作終了後にポンプPを停止させたままにしておき、その後凝縮水の水位が水位LH2までさらに上昇した時点で再駆動させるようにしてもよく、このような構成とした場合も、本発明の技術的に範囲に包摂される。
【0046】
本発明においては、たとえば図7に示すように、凝縮水の水位が所定高さ以下に下降するか否かには関係なく、ポンプPの予備動作が常に実行されるように構成することもできる。すなわち、図7に示す動作処理手順においては、凝縮水が水位LH1となり、これが検出されると(S21:YES)、制御部6は、凝縮水の水位低下の有無などとは無関係に、ポンプPを所定時間T1だけ駆動させてからポンプPを所定時間T2だけ停止させる予備動作を実行させる(S22,S23)。次いで、制御部6は、ポンプPの駆動を再開させ(S24)、その後凝縮水の水位が低下すれば、そのまま水位LLになるまでポンプPの駆動を継続させる(S25:YES,S26,S27)。一方、そうでない場合には、制御部6は異常であると判断してポンプPを停止させ、異常の旨の報知処理を実行する(S25:NO,S28:YES,S29,S30)。報知処理の具体的な内容などについては、先の実施形態と同様である。本実施形態においても、ポンプP内にエアが存在している場合には、ステップS22,S23の予備動作によって、その状態を解消することが可能であり、本発明の目的が達成される。なお、本実施形態の場合においても、たとえばステップS25の処理を省略し、凝縮水の水位が所定時間T3内に水位LLよりも低下しない場合にステップS29の異常の旨の判断がなされるように構成することもできる。
【0047】
図9は、本発明においてポンプを駆動させる場合の他の例を示している。同図(a)に示す実施形態においては、ポンプPが時間T1だけ駆動した後に時間T2だけ停止する予備動作が、複数回(図面においては2回)繰り返されている。本実施形態のように、本発明においては、ポンプPからのエア抜きを十分に行なうことを目的として、あるいは圧力変動による詰まりの解消効果をさらに高めることなどを目的として、予備動作を複数回行なわせるようにしてもかまわない。
【0048】
図9(b)に示す実施形態においては、ポンプPが時間T1,T2の駆動および停止を継続して繰り返す間欠駆動のみを行なうように構成されている。凝縮水の排出を短時間で行なわせる観点、およびポンプPに大きな負荷をかけないようにするなどの観点からすれば、ポンプPはできる限り連続駆動にすることが好ましいものの、あえてそのような連続駆動を行なわず、本実施形態のように間欠駆動を繰り返すようにしてもかまわない。図9(b)に示す動作制御において、少なくともポンプPの初回の駆動および停止動作は、本発明でいう予備動作に相当する。
【0049】
本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る凝縮水処理装置、および給湯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。
【0050】
ポンプが予備動作を実行する際の一時的な駆動時間T1や停止時間T2の具体的な数値は限定されず、これらの数値は適宜選択できる。ポンプとしては、渦巻きポンプなどの遠心ポンプが代表例として挙げられるが、やはりこれに限定されない。駆動時にケーシング内のエアが吸入口近傍に集まる作用を生じるタイプのポンプであれば、本発明の意図する作用を得ることが可能である。
【0051】
上述の実施形態においては、凝縮水処理装置の容器が中和剤を上下2段に収容させる構造とされているが、本発明はこれに限定されず、1段構造としてもよいことは勿論である。中和剤としては、炭酸カルシウム以外の物質を用いることが可能である。水位検出手段としては、たとえばフロートを利用した構成とし、凝縮水の水位を多段階または無段階で検出できるようにすることもできる。
【0052】
本発明に係る凝縮水処理装置は、中和処理を行なうものに限定されない。たとえば、前述した特許文献1に記載されているもののように、給湯装置の熱交換器から酸性の凝縮水を容器内に受けて貯留し、この凝縮水を酸性のままポンプによって適当なタイミングで所望の位置に送り出すといった凝縮水の貯留および送り出し処理を行なう装置として構成することも可能である。
【0053】
本発明に係る給湯装置は、瞬間式の一般給湯用の給湯装置、風呂給湯装置、床暖房用の給湯装置、あるいは融雪用の給湯装置など、種々の給湯装置として構成することが可能である。燃焼ガスを燃焼器の上方に進行させるいわゆる正燃方式のものに代えて、たとえば燃焼ガスを下向きに進行させながら熱交換を行なういわゆる逆燃方式のものに構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【0054】
【図1】本発明に係る凝縮水処理装置の一例を示す要部断面図である。
【図2】(a)は、図1の左側面図であり、(b)は、その一部断面側面図である。
【図3】(a)は、図1のIIIa−IIIa断面図であり、(b)は、図1のIIIb−IIIb断面図である。
【図4】本発明に係る給湯装置の一例を模式的に示す説明図である。
【図5】図1に示す凝縮水処理装置の制御部の動作処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図6】図1に示す凝縮水処理装置の制御部の動作処理手順の他の例を示すフローチャートである。
【図7】図1に示す凝縮水処理装置の制御部の動作処理手順の他の例を示すフローチャートである。
【図8】(a),(b)は、図1に示す凝縮水処理装置において実行されるポンプの駆動制御の例を示すタイムチャートである。
【図9】(a),(b)は、本発明において実行されるポンプの駆動制御の他の例を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【0055】
A 凝縮水処理装置
B 給湯装置
P ポンプ
1 中和剤
2 容器
6 制御部
21 導入口
22 中和剤収容室
23 貯水室
24 排出口
91 燃焼器
93B 2次熱交換器(熱交換器)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
燃焼ガスからの熱回収に伴って発生する凝縮水を内部に貯留させる容器と、
この容器内に流入して貯留された凝縮水を容器外部に排出させるためのポンプと、
を備えている、凝縮水処理装置であって、
前記ポンプが駆動して前記凝縮水の排出処理が実行されるときには、前記ポンプを一時的に駆動させてから予め定められた最短時間以上停止させる予備動作が実行され、この予備動作後に前記ポンプの駆動が再開される構成とされていることを特徴とする、凝縮水処理装置。
【請求項2】
前記容器は、前記凝縮水を中和するための中和剤を収容する中和剤収容室と、この中和剤収容室を通過して中和された凝縮水を貯留するための貯水室とを有しており、
前記ポンプは、前記貯水室内の凝縮水が所定の第1の水位となったときには、前記予備動作を含む駆動動作を開始し、その後前記凝縮水が前記第1の水位よりも低い所定の第2の水位になった時点で停止するように構成されている、請求項1に記載の凝縮水処理装置。
【請求項3】
前記ポンプの駆動開始時から所定時間内に前記凝縮水の水位が所定高さ以下に低下しないときには、その後前記ポンプの駆動が停止して前記予備動作が実行される一方、
前記所定時間内に前記凝縮水の水位が所定高さ以下に低下したときには、前記ポンプはそのまま連続駆動を行なって前記予備動作が実行されない構成とされている、請求項1または2に記載の凝縮水処理装置。
【請求項4】
燃焼器と、この燃焼器によって発生された燃焼ガスから熱回収を行なう熱交換器と、前記熱回収に伴って発生する凝縮水を処理する凝縮水処理装置と、を備えている、給湯装置であって、
前記凝縮水処理装置として、請求項1ないし3のいずれかに記載の凝縮水処理装置が用いられていることを特徴とする、給湯装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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