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発明の名称 ドレン水貯留容器
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−141309(P2001−141309A)
公開日 平成13年5月25日(2001.5.25)
出願番号 特願平11−324044
出願日 平成11年11月15日(1999.11.15)
代理人 【識別番号】100076912
【弁理士】
【氏名又は名称】坂上 好博 (外1名)
【テーマコード(参考)】
3L034
3L036
【Fターム(参考)】
3L034 BA26 
3L036 AA12 AA14
発明者 越水 大介 / 天羽 伸二 / 竹内 誉樹
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 潜熱回収型熱交換器を具備する燃焼装置における燃焼排気通路中に設けたドレン受けのドレン水をドレン管を介して排出し、この排出ドレン水を貯留するドレン水貯留容器であって、前記ドレン水貯留容器内を、底面から立ち上げた仕切壁により、前記ドレン管が挿入される第1室と、下水道に導く排水配管と接続される排水口が底部に形成された第2室とに分けられており、前記第1室は、前記ドレン管の下端部を前記仕切壁よりも低く且つ底面に達しない位置に配置させ、前記第2室は、前記排水口が形成されていない領域に前記仕切壁よりも低い高さのオーバーフロー壁で囲まれた補助室を設け、且つ、この補助室の底部に前記器具外に開放したドレン排出口が形成されたものであることを特徴とするドレン水貯留容器。
【請求項2】 潜熱回収型熱交換器を具備する燃焼装置における燃焼排気通路中に設けたドレン受けのドレン水をドレン管を介して排出し、この排出ドレン水を貯留するドレン水貯留容器であって、前記ドレン水貯留容器内を、底面から立ち上げた仕切壁により、前記ドレン管が挿入される第1室と、下水道に導く排水配管と接続される排水口が底部に形成された第2室とに分けられており、前記第1室は、前記ドレン管の下端部を前記仕切壁よりも低く且つ底面に達しない位置に配置させ、前記第2室は、これを囲う前記ドレン水貯留容器の外側壁において前記仕切壁よりも低い高さに前記燃焼装置外に開放したドレン排出口が形成されたものであることを特徴とするドレン水貯留容器。
【請求項3】 請求項1または2に記載のドレン水貯留容器において、前記第1室または前記第2室は、ドレン水を中和するための水道水を給水する給水連絡管が上方に配置された中和室となるものであることを特徴とするドレン水貯留容器。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば給湯器や温水循環式暖房機等の燃焼装置(ガス器具、石油器具等)において潜熱回収型熱交換器で発生するドレン水を回収するためのドレン水貯留容器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図5に示すように、例えば、給湯器や温水循環式暖房機等の燃焼装置(ガス器具)20において燃焼排気からの熱交換効率の向上を図った熱交換器としては、ガスバーナ4の下部に、主熱交換器5と副熱交換器6とが二段式に配置された構成のものがある。前記主熱交換器5と前記副熱交換器6は、通水管51,61とその外周に設けられた多数のフィン52,62とから構成される。これによると、ガスバーナ4の燃焼によって生じた燃焼排気から、まず主熱交換器5で顕熱を吸熱し、次いで、副熱交換器6で前記主熱交換器5により冷却された燃焼排気から潜熱を吸熱する。そして、副熱交換器6を通過した燃焼排気は燃焼排気通路32を通ってガス器具20外に排気される。このように、ガスバーナ4の燃焼によって生じた燃焼排気から顕熱及び潜熱を吸熱するから効率よく熱交換されることとなる。
【0003】また、前記副熱交換器6では、燃焼排気の潜熱を吸熱して露点以下に冷却されてドレン水64を発生させ、ここで発生したドレン水64は、前記副熱交換器6の下方に設けたドレン受け33に集められ、ドレン管80を通じて排水配管9にて器具20外へ排水される。前記ドレン受け33は前記熱交換器5,6の構成上燃焼排気路32中に設けられるから、燃焼排気が排水配管9側に進入してこないように前記ドレン管80をU字管とし、ここで水封する構成にされている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、万一前記排水配管9が詰まった場合にはドレン水64が排水されなくなるから、ドレン管80とドレン受け33の接続部からドレン水64が器具20内に漏れ出してきたり、更にはドレン受け33にドレン水64が溜まって前記燃焼排気通路32を塞いでしまうこととなる。そうすると、前記ドレン水64は燃焼排気中の硫黄酸化物や窒素酸化物等を吸収しpH4程度の酸性液体であるため、器具20内に漏れ出してきたドレン水64によって金属製のガス器具20を腐蝕させることとなる。また、前記燃焼排気通路32を塞いでしまうと燃焼排気が排気されなくなるからガスバーナ4が燃焼不良を起こすこととなる等の問題が生じる。
【0005】本発明は、『潜熱回収型熱交換器を具備する燃焼装置における燃焼排気通路中に設けたドレン受けのドレン水をドレン管を介して排出し、この排出ドレン水を貯留するドレン水貯留容器』として、燃焼排気が排水配管側に進入してこないようにドレン水排水経路を水封すると共に、万一排水配管が詰まった場合でもドレン水を燃焼装置外に排出できるようにすることを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するために講じた本発明の技術的手段は、次のようである。『前記ドレン水貯留容器内を、底面から立ち上げた仕切壁により、前記ドレン管が挿入される第1室と、下水道に導く排水配管と接続される排水口が底部に形成された第2室とに分けられており、前記第1室は、前記ドレン管の下端部を前記仕切壁よりも低く且つ底面に達しない位置に配置させ、前記第2室は、前記排水口が形成されていない領域に前記仕切壁よりも低い高さのオーバーフロー壁で囲まれた補助室を設け、且つ、この補助室の底部に前記器具外に開放したドレン排出口が形成されたものであることを特徴とする。』前記技術的手段は、次のように作用する。
【0007】前記第1室は、前記ドレン管の下端部を前記仕切壁よりも低く且つ底面に達しない位置に配置させているから、燃焼装置の使用時にドレン水で満たされると前記ドレン管の下端部が水没する。これにより、前記第1室が前記ドレン管を水封する水封室として働き、燃焼排気が燃焼排気通路からドレン管側に進入することなく排気口から確実に排気される。
【0008】一方、ドレン水は、前記ドレン管を通じて前記第1室に溜められるが、その水位が前記仕切壁を越えると前記第2室に溢れ出す。この第2室に溢れ出してきたドレン水は前記排水口を通じて排水配管に排出される。そして、万一前記排水配管が詰まった場合、前記第2室はドレン水で満たされてくるが、第2室には前記仕切壁よりも低い高さのオーバーフロー壁で囲まれた補助室が設けられているから、その水位が前記オーバーフロー壁を越えると前記補助室に溢れ出す。するとこの補助室に溢れ出してきたドレン水は前記ドレン排出口を通じて燃焼装置外に排水される。
【0009】また、第2の手段として、『前記ドレン水貯留容器内を、底面から立ち上げた仕切壁により、前記ドレン管が挿入される第1室と、下水道に導く排水配管と接続される排水口が底部に形成された第2室とに分けられており、前記第1室は、前記ドレン管の下端部を前記仕切壁よりも低く且つ底面に達しない位置に配置させ、前記第2室は、これを囲う前記ドレン水貯留容器の外側壁において前記仕切壁よりも低い高さに前記燃焼装置外に開放したドレン排出口が形成されたもの』でも、前記手段と同様に、万一前記排水配管が詰まった場合でも、ドレン水の水位が前記ドレン排出口に達するとドレン水が前記ドレン排出口から燃焼装置外に排水される。
【0010】前記各手段において、『前記第1室または前記第2室は、ドレン水を中和するための水道水を給水する給水連絡管が上方に配置された中和室となるもの』では、酸性のドレン水は前記第1室または前記第2室において水道水と混合され中和した後、前記排水配管を通して燃焼装置外に排水される。従って、排水配管や下水管等に使用される金属製品を腐蝕させたり水質汚染等を引き起こすようなこともない。
【0011】
【発明の効果】以上のように、本発明によると、例え排水配管が詰まった場合でもドレン水は前記補助室のドレン排出口から燃焼装置外に排出されるから、ドレン水が燃焼装置内に流出してくることもなく、且つ、ドレン水が前記ドレン受けに溜まって前記燃焼排気通路を塞ぐようなことを防止できる。従って、ドレン水の燃焼装置内流出によって燃焼装置が腐蝕されることもなく、燃焼排気通路の閉塞による燃焼装置の燃焼不良を起こすこともない。
【0012】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。図1は、本実施の形態によるドレン水貯留容器1を取付けた潜熱回収型熱交換器を具備する燃焼装置としてのガス器具2(例えば、給湯器や温水循環式暖房機など)を示す模式図である。
【0013】図1に示すガス器具2は、缶体3の上部に配置され炎孔部42が下向きに設定されたガスバーナ4、その下部の缶体3内に主熱交換器5と副熱交換器6とが二段式に配置された構成を有する。
【0014】前記ガスバーナ4の給気室41にはガスノズル43を臨ませガスが供給される。また、前記給気室41の上部にファン7が設けられ、このファン7を駆動するとガス器具2下部の給気口21から空気が導入されて前記給気室41内に供給される。そして、ガスバーナ4を燃焼させて生じた燃焼排気は、前記缶体3内の主熱交換器5及び副熱交換器6を通り、前記缶体3底部に接続された燃焼排気通路32を通ってガス器具2外へ排気される。
【0015】前記主熱交換器5と前記副熱交換器6は、それぞれ、通水管51,61とその外周に設けられた多数のフィン52,62とから構成される。なお、前記通水管51,61は、缶体3内を縦横に蛇行させて配置し本ガス器具2にて熱交換する水を導入する配管であり、前記缶体3の外周にも沿わせた通水管31と一本に繋がったものである。また、前記副熱交換器6には、上段の通水管61と下段の通水管61との間に整流板63が設けられ、これにより、燃焼排気全体を下段の通水管61に向けて案内することにより吸熱効率を向上させている。そして、前記ガスバーナ4の燃焼によって生じた燃焼排気から、前記主熱交換器5でその顕熱を吸熱し前記副熱交換器6でその潜熱を吸熱する。これにより、前記通水管51,61を流れる水は、効率よく温水に変換される。
【0016】一方、前記副熱交換器6で燃焼排気から潜熱を吸熱する際に水蒸気が凝縮してドレン水64を発生させるから、このドレン水64を回収するため前記燃焼排気通路32中における前記副熱交換器6の下部にドレン受け33が設けられている。そして、前記ドレン受け33の下部には、本実施の形態に係るドレン水貯留容器1が取付けられている。このドレン水貯留容器1としては、例えばPETなどの合成樹脂から形成される。
【0017】図2は、前記ドレン水貯留容器1の蓋体10を取り除いた状態の平面図を示す。図1、2に示すように、前記ドレン水貯留容器1は、全体が直方体形状を有し、上部には蓋体10が取付けられている。そして、このドレン貯留容器1内はその底面から所定の高さに立ち上げ形成した仕切壁14により、水封室11(第1室)と中和室12(第2室)とに分けられている。
【0018】前記水封室11は、前記ドレン受け33の底部に取付けられたドレン管8が上方より挿入されている。前記ドレン管8は下端部を前記仕切壁14よりも低く且つこのドレン貯留容器1の底面に達しない位置に配置されており、この水封室11が器具使用時にドレン水64で満たされると前記ドレン管8の下端部が水没するようになっている。これにより、前記水封室11が前記ドレン管8を水封するから、燃焼排気は燃焼排気通路32からドレン管8側に進入することなく排気口22から排気される。前記仕切壁14の高さとしては、ガス器具2の燃焼能力やドレン管8の口径等によっても異なるが、一般には、約45mm程度にしておけば水封機能を果たす。すなわち、この水封室11にドレン水64が満たされるとその水位が約45mm程度に保たれるから、このドレン水64の水頭圧に抗し燃焼排気がドレン管8側に進入することなく排気口22から排気されることとなる。また、前記水封室11は底部に水抜栓16が設けられており、この水抜栓16はガス器具使用時では常に閉じられているが、寒冷時のガス器具未使用時に凍結防止のため水抜栓16を開けて水封室11内に溜まっているドレン水64を排水させるようにしている。ただし、寒冷の心配がない等の場合には前記水抜栓16は特に設ける必要はない。
【0019】前記中和室12は、底部に排水口17が形成されており、この排水口17は下水道に導く排水配管9が接続されている。すなわち、ガス器具使用時に前記副熱交換器6で発生するドレン水64は、ドレン受け33、ドレン管8を通じて前記水封室11内に溜められるが、その水位が前記仕切壁14を越えると前記中和室12に溢れ出してくる。この中和室12に溢れ出してきたドレン水64は、前記排水口17を通じて排水配管9から排水される。これにより、前記水封室12は、少なくともガス器具使用時においては前記仕切壁14までドレン水64で満たされ水封機能を果たすことができ、そして、次々と発生してくるドレン水64は、前記中和室12に溢れ出させてこの中和室12から前記排水口17を通じてガス器具2外へ排水させることとなる。また、前記中和室12は、その上方より給水連絡管81を臨ませて、ここから所定量の水道水が供給されるようになっている。ドレン水64は、既述のように燃焼排気中の硫黄酸化物や窒素酸化物等を吸収しpH4程度の酸性液体である。従って、そのまま排水すると、金属製の排水配管や下水道管等を腐蝕させたり、コンクリート建造物を劣化させたり、あるいは、水質汚染等の問題を引き起こす原因となり得るため、pH7前後(pH5〜9の範囲内)となるように中和処理して排水することが好ましい。そこで、前記給水連絡管81から所定量の水道水を前記中和室12に供給するようにし、ドレン水64を水道水と混合して中和させてから排水するようにしている。ただし、前記ドレン水64を他の雑排水と合流させて下水道に流すような配管経路を構成する場合は、ドレン水64は雑排水により十分に中和されると考えられるため、この場合は水道水節約の観点からも前記中和処理を特に行わなくても良い。このような場合は当然、前記給水連絡管81は不要である。
【0020】また、前記中和室12は、前記排水口17が形成されていない領域に前記仕切壁14よりも低い高さのオーバーフロー壁15で囲まれた補助室13が設けられている。そして、この補助室13は、底部にドレン排出口18が形成されている。なお、前記ドレン排出口18は、本実施の形態のようにそのまま開放しておいても良いし、前記排水口17に接続される排水配管9とは別の排水配管を介して下水道に接続するようにしたり、ドレンホースを接続し所定位置まで案内するようにしても良い。また、前記ドレン排出口18をそのまま開放する場合にその直下に容器を配置してドレン水64を受けるようにしても良い。
【0021】前記補助室13は、前記中和室12からドレン水64が正常に排水される限り、ドレン水64が流れ込んでくることはない。しかしながら、前記排水配管9が詰まった場合は中和室12からドレン水64が正常に排水されなくなる。すると、前記中和室12はドレン水64と前記給水連絡管81からの水道水で満たされてくるが、前記オーバーフロー壁15は前記仕切壁14よりも低い高さに設定されているので、その水位が前記オーバーフロー壁15を越えると前記補助室13に溢れ出す。この補助室13に溢れ出してきたドレン水64は前記ドレン排出口18を通じてガス器具2外に排水される。
【0022】このように、本実施の形態のものによると、例え排水配管9が詰まった場合でもドレン水64は前記補助室13のドレン排出口18からガス器具2外に排水されるから、ドレン水64がドレン水貯留容器1からあふれてガス器具2内に流出してきたり、前記ドレン受け33に溜まって前記燃焼排気通路32を塞ぐようなことを防止でき、金属製のガス器具2を腐蝕させたり燃焼排気通路32の閉塞によるガス器具2の燃焼不良を起こすことがない。しかも、使用者は前記ドレン排出口18から水が出ていることに気付いて、前記排水配管9が詰まっていることが分かる。よって、その詰まりを掃除することで直ちに排水配管9を正常な状態に戻すことができる。
【0023】なお、本発明に係るドレン水貯留容器は、前記実施の形態に限るものではない。例えば、図3に示すように、前記中和室12aは、これを囲う容器1aの外壁100において前記仕切壁14よりも低い高さにドレンホース83が接続されて器具2外に開放したドレン排出口18aを形成したものでも良い。このものでも、万一前記排水配管9が詰まった場合、中和室12a内のドレン水64の水位が前記ドレン排出口18aに達するとドレン水64は前記ドレン排出口18aから前記ドレンホース83を通じてガス器具2外に排出される。また、この場合でもドレン排出口18aにドレンホース83を接続してガス器具2外に開放させているが、前記ドレン排出口18aを形成した容器1aの外壁100をガス器具2の外壁と近接するように配置させ、前記ドレン排出口18aがガス器具2外に直接開放された形態にしても良い。
【0024】また、例えば、図4に示すように、前記仕切壁14bを容器1b内の一隅部を囲うように形成して前記水封室11bとなし、中和室12bにおいて前記オーバーフロー壁15bを前記水封室11bと対角線上の隅部を囲うように形成して前記補助室13bとなすように、各室11b,12b,13bの配置関係を適宜に変更しても良い。
【0025】さらに、水道水を供給する給水連絡管81は、前記中和室12(12a,12b)に臨ませているが、前記水封室11(11b)に臨ませるようにしても良い。この場合、ドレン水64の中和処理時に生じる沈殿物(中和物)はこの水封室11内に堆積し排水配管9には流れ込まないから、この沈殿物が原因で排水配管9を詰まらせるようなこともない。ただし、定期的に前記水抜栓16や蓋体10を開けて沈殿物を水封室11から取り除く必要がある。また、前記実施の形態では、燃焼装置としてガス器具2を挙げたが、例えば石油等の液体燃料を燃焼させる石油器具であっても良い。




 

 


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