JP2014074523A - 潜熱回収型温水システムの霧化装置及び潜熱回収型温水システム - Google Patents

Abstract

【課題】専用の排水立管が不要であるとともに、燃焼効率を低下させることなく、且つノズルの目詰まりや液だれの発生をより抑制することができる潜熱回収型温水システムの霧化装置及び潜熱回収型温水システムを提供する。
【解決手段】ドレン水を蓄えるドレンタンク１１と、圧縮空気を生成可能な圧縮機１２と、２種類の流体を吐出口から同時に吐出することが可能なノズル１３と、潜熱回収用熱交換器にて発生したドレン水をドレンタンクへと導くドレン流入配管Ｈ１と、ドレンタンク内のドレン水をノズルへと導くドレン吐出配管Ｈ２と、圧縮機にて生成した圧縮空気をノズルへと導くエア配管Ｈ３と、ドレン吐出配管におけるいずれかの位置に設けられた弁部材１４と、にて構成され、ノズルから吐出される圧縮空気を利用して、ドレン吐出配管を経由してノズルに導かれているドレン水を噴霧する、潜熱回収型温水システムの霧化装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、潜熱回収型温水システムの霧化装置及び潜熱回収型温水システムに関する。

近年では、都市ガスや灯油等の燃料の燃焼熱（顕熱）によって給湯用給水を加熱して給湯する際に、加熱後の燃焼排気が有する熱（残留顕熱及び潜熱）をも更に回収して給湯用給水の予備加熱に利用することで、給湯時の熱利用の高効率化を図った潜熱回収型温水システムが実用化されている。
この潜熱回収型温水システムでは、潜熱回収の際に燃焼排気に含まれている酸性の水蒸気が凝縮されるため、この凝縮水（いわゆるドレン水）を中和するとともに排水するための種々の方法が採られている。例えば戸建住宅の場合は、ドレン水を雑排水や雨水溝等に排出させることが可能であり、集合住宅の場合は、専用の排水立管を設置し、この専用の排水立管からドレン水の排水が行われている。
しかし、既築の集合住宅では、上記の専用の排水立管を後から設置することは非常に困難であり、潜熱回収型でない温水システムから高効率の潜熱回収型温水システムへの切り替えの妨げとなっている。この問題に対処するため、専用の排水立管を不要にし得る種々の潜熱回収型温水システムが提案されている。

例えば特許文献１に記載された従来技術には、中和剤にて中和してドレンタンク内に蓄えられているドレン水を、燃焼用空気が通過する燃焼加熱手段の上流の位置からノズルで噴霧して、燃焼加熱手段で気化させて燃焼排気とともに機器外へ排出することで、専用の排水立管を不要とする潜熱回収型ガス給湯器が開示されている。
また特許文献２に記載された従来技術には、中和剤にて中和してドレンタンク内に蓄えられているドレン水を、ドレンポンプの吐出圧が所定圧力に達した場合にドレンポンプで吸引してノズルから機器外に勢いよく噴射することで、専用の排水立管を不要とする給湯器が開示されている。

特開２００４−１３２６４２号公報 特開２００７−１０１０７４号公報

特許文献１に記載された従来技術では、ドレン水を燃焼加熱手段にて気化しており、燃焼時の火炎温度を低下させるので、燃焼効率が低下する。また、燃焼加熱手段で結露して液だれが発生する可能性や、ドレン水を噴霧するノズルにて中和剤が析出してノズルが目詰まりする可能性がある。特許文献１にて用いているノズルは液体のドレン水のみが供給されてドレン水のみを噴霧するいわゆる１流体ノズルであるので、ドレン水が比較的残留しやすく、残留したドレン水から中和剤（主に炭酸カルシウムが使用される）のカルシウム成分が析出して目詰まりしやすい。また、燃焼加熱手段を動作中でなければドレン水を排出することができない。
また特許文献２にて用いているノズルも、特許文献１と同様にドレン水のみが供給されてドレン水のみを噴霧するいわゆる１流体ノズルであり、特許文献１と同様に、中和剤が析出してノズルが目詰まりする可能性がある。また、給湯器の排気口からドレン水を噴霧しているが、ドレン水のみを噴霧するので、粒子径が比較的大きく拡散しにくい。また、たとえドレンポンプの吐出圧が高い状態で噴霧しても、噴霧の開始時点と噴霧の終了時点では、吐出圧が低くなると考えられるので、液だれが発生する可能性が考えられる。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、専用の排水立管が不要であるとともに、燃焼効率を低下させることなく、且つノズルの目詰まりや液だれの発生をより抑制することができる潜熱回収型温水システムの霧化装置及び潜熱回収型温水システムを提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る潜熱回収型温水システムの霧化装置及び潜熱回収型温水システムは次の手段をとる。
まず、本発明の第１の発明は、潜熱回収型温水システムの潜熱回収用熱交換器にて発生したドレン水を、霧化して前記潜熱回収型温水システムから排出する、潜熱回収型温水システムの霧化装置において、ドレン水を蓄えるドレンタンクと、圧縮空気を生成可能な圧縮機と、２種類の流体を吐出口から同時に吐出することが可能なノズルと、前記潜熱回収用熱交換器にて発生したドレン水を前記ドレンタンクへと導くドレン流入配管と、前記ドレンタンク内のドレン水を前記ノズルへと導くドレン吐出配管と、前記圧縮機にて生成した圧縮空気を前記ノズルへと導くエア配管と、前記ドレン吐出配管におけるいずれかの位置に設けられた弁部材と、にて構成され、前記ノズルから吐出される圧縮空気を利用して、前記ドレン吐出配管を経由して前記ノズルに導かれているドレン水を噴霧する、潜熱回収型温水システムの霧化装置である。

この第１の発明では、ドレン水噴霧用のノズルとして、ドレン水と圧縮空気の両方を同時に噴霧することが可能ないわゆる２流体ノズルを利用し、ノズルからドレン水と圧縮空気を同時に噴霧する。
これにより、ドレン水を数［μｍ］程度の径に微粒化して排出することが可能となり、当該霧化装置を潜熱回収型温水システムに取り付けた場合、専用の排水立管が不要であり、燃焼効率も低下させることがない。また圧縮空気を同時に噴射しているので、ノズルの目詰まりや液だれを適切に抑制することができる。
また、ドレンタンクからノズルまでの高さを所定揚程以内とすることにより、圧縮空気の流れによるベンチュリ効果によってドレンタンクからドレン水を吸い上げることが可能であり、ドレン水をノズルに導くドレンポンプが不要となる。

次に、本発明の第２の発明は、上記第１の発明に係る潜熱回収型温水システムの霧化装置であって、前記ドレン吐出配管における前記弁部材と前記ドレンタンクとの間のいずれかの位置に、前記ドレンタンク内のドレン水を前記ノズルに向けて圧送可能なドレンポンプが設けられている。

この第２の発明では、ドレン吐出配管におけるドレンタンクと弁部材との間にドレンポンプが設けられている。
これにより、ドレンタンクからノズルまでの高さが、ベンチュリ効果を利用できないような揚程であっても、ドレンタンク内のドレン水をノズルに導くことができるので、ドレンタンクとノズルの配置位置を自由に設定することができる。

次に、本発明の第３の発明は、上記第１の発明または第２の発明に係る潜熱回収型温水システムの霧化装置であって、前記ドレンタンク内のドレン水の水位を検出可能な水位検出手段と、前記圧縮機と前記弁部材、あるいは前記圧縮機と前記弁部材と前記ドレンポンプ、を制御する霧化制御装置と、を備え、前記霧化制御装置は、前記水位検出手段からの検出信号に基づいて検出したドレン水の水位に応じて、前記圧縮機と前記弁部材の動作状態、あるいは前記圧縮機と前記弁部材と前記ドレンポンプの動作状態、を変更する。

この第３の発明では、ドレンタンク内に水位検出手段を備え、圧縮機と弁部材とドレンポンプを制御する霧化制御装置を備えている。
これにより、噴霧するべき適量のドレン水がドレンタンク内に溜まっている場合にのみ、適切にドレン水を噴霧することができるので、圧縮機やドレンポンプ等の無駄な動作を排除することができる。

次に、本発明の第４の発明は、上記第３の発明に係る潜熱回収型温水システムの霧化装置であって、前記霧化制御装置は、時刻を検知可能であり、予め設定された時間帯に応じて、前記圧縮機と前記弁部材の動作状態、あるいは前記圧縮機と前記弁部材と前記ドレンポンプの動作状態、を変更する。

この第４の発明によれば、霧化制御装置は、時刻を検知して、予め設定された時間帯に応じて、圧縮機、弁部材、ドレンポンプの動作を変更する構成を有する。
これにより、ドレン水の排出時間帯を自由に設定することが可能であり、例えば深夜にドレン水を自動的に排出するように設定することができるので便利である。

次に、本発明の第５の発明は、上記第１の発明〜第４の発明のいずれか１つに係る潜熱回収型温水システムの霧化装置であって、前記ドレン流入配管におけるいずれかの位置には、通過するドレン水を中和する中和装置が設けられている。

この第５の発明では、酸性のドレン水を中和するための中和装置が設けられている。
これにより、潜熱回収用熱交換器で発生した時点では酸性のドレン水を、中和してから噴霧して排出することができるので、ドレン水をより安全に排出することができる。

次に、本発明の第６の発明は、上記第１の発明〜第５の発明のいずれか１つに係る潜熱回収型温水システムの霧化装置であって、前記ドレンタンク、あるいは前記ドレンタンクまたは前記中和装置の少なくとも一方に、通過するドレン水を濾過する濾過装置が設けられている。

この第６の発明では、ドレン水を濾過する濾過装置を備えている。
これにより、ドレン水に微細なゴミ等の不純物が混在していても、不純物を濾過してノズルや配管の目詰まりを防止することができる。
また、中和装置を有する場合、一般的な中和装置は主に炭酸カルシウムを使用しており、カルシウム成分がドレン水に溶け込んでいる。このカルシウム成分がノズル内や配管内で析出すると、ノズルや配管にて目詰まりが発生する。従って、カルシウム成分を除去する濾過装置を用いることで、ノズルや配管の目詰まりを、更に抑制することができる。

次に、本発明の第７の発明は、燃料を燃焼させる燃焼加熱手段と、前記燃焼加熱手段にて発生した熱を用いて給水を加熱する主熱交換器と、前記燃焼加熱手段に燃焼用空気を供給する空気供給ファンと、前記燃焼加熱手段による燃焼排気の熱を用いて給水を予備加熱する前記潜熱回収用熱交換器と、を備え、第１の発明〜第６の発明のいずれか１つに記載の潜熱回収型温水システムの霧化装置が、予め内蔵されている、潜熱回収型温水システムである。

この第７の発明では、第１の発明〜第６の発明のいずれか１つに記載の霧化装置を予め内蔵した潜熱回収型温水システムを構成する。
これにより、戸建住宅や集合住宅に、新規に潜熱回収型温水システムを設ける際、専用の排水立管が不要であり、燃焼効率を低下させることなく、且つノズルの目詰まりや液だれの発生をより抑制することができる潜熱回収型温水システムを設けることができる。

次に、本発明の第８の発明は、第７の発明に記載の潜熱回収型温水システムから、前記圧縮機と、前記ノズルと、前記ドレン吐出配管と、前記エア配管と、前記弁部材と、前記ドレンポンプを含んでいる場合は当該ドレンポンプと、前記霧化制御装置を含んでいる場合は当該霧化制御装置と、を除いた状態の潜熱回収型温水装置に対して、前記圧縮機と前記ノズルと前記ドレン吐出配管と前記エア配管と前記弁部材、または、前記圧縮機と前記ノズルと前記ドレン吐出配管と前記エア配管と前記弁部材と前記ドレンポンプ、または、前記圧縮機と前記ノズルと前記ドレン吐出配管と前記エア配管と前記弁部材と前記霧化制御装置、または、前記圧縮機と前記ノズルと前記ドレン吐出配管と前記エア配管と前記弁部材と前記ドレンポンプと前記霧化制御装置、が、前記潜熱回収型温水装置が設置された後から追加されて取り付けられている、潜熱回収型温水システムである。

この第８の発明では、圧縮機とノズルとドレン吐出配管エア配管と弁部材等、を備えていない（既存の）潜熱回収型温水装置に対して、圧縮機とノズルとドレン吐出配管とエア配管と弁部材等、を後から追加して取り付けて潜熱回収型温水システムを構成する。
これにより、ドレン水の霧化手段を備えていない潜熱回収型温水装置であっても、本発明の霧化装置に相当する装置を追加して取り付けることでドレン水の排出が可能となる。

次に、本発明の第９の発明は、上記第７の発明または第８の発明に係る潜熱回収型温水システムであって、前記ノズルは、前記潜熱回収型温水システムの排気口に配置されており、前記ノズルから前記ドレン水を噴霧する際、前記空気供給ファンを動作させる。

この第９の発明では、排気口にノズルを配置し、ドレン水を噴霧する際、空気供給ファンを動作させる。
これにより、ノズルにて微粒子化して排出されたドレン水の外気中への拡散を促進することができる。

次に、本発明の第１０の発明は、上記第７の発明〜第９の発明のいずれか１つに係る潜熱回収型温水システムであって、前記ノズルは、前記潜熱回収型温水システムの排気口に配置されており、前記燃焼加熱手段を動作させている場合に前記ノズルから前記ドレン水を噴霧する。

この第１０の発明では、排気口にノズルを配置し、燃焼加熱手段を動作させている場合にノズルからドレン水を噴射する。
これにより、ノズルにて微粒子化して排出されたドレン水と、燃焼排気とが接触することで、ドレン水の一部が気化されて外気中に排出され、拡散が促進される。また、中和されたドレン水を排出した場合は、燃焼排気中の酸性の水蒸気を弱酸性化することができる。

第１の実施の形態における潜熱回収型温水システム、及び潜熱回収型温水システムの霧化装置、の構成の例を説明する図である。 第２の実施の形態における潜熱回収型温水システム、及び潜熱回収型温水システムの霧化装置、の構成の例を説明する図である。 第３の実施の形態における潜熱回収型温水システム、及び潜熱回収型温水システムの霧化装置、の構成の例を説明する図である。 第４の実施の形態における潜熱回収型温水システム、及び潜熱回収型温水システムの霧化装置、の構成の例を説明する図である。 第５の実施の形態における潜熱回収型温水システム、及び潜熱回収型温水システムの霧化装置、の構成の例を説明する図である。 第６の実施の形態における霧化制御装置の処理手順の例を説明するフローチャートである。

以下に本発明を実施するための形態を図面を用いて説明する。なお本願では、潜熱回収型温水システムの霧化装置１０Ａ〜１０Ｅに特徴を有している。
●［第１の実施の形態における潜熱回収型温水システム１Ａ、及び潜熱回収型温水システムの霧化装置１０Ａ（図１）］
まず、図１を用いて、第１の実施の形態における潜熱回収型温水システム１Ａ、及び潜熱回収型温水システムの霧化装置１０Ａ（以下、霧化装置１０Ａと記載する）の構成について説明する。

潜熱回収型温水システム１Ａは、燃焼加熱手段３１、主熱交換器３２、潜熱回収用熱交換器３３、空気供給ファン３４、システム制御装置３５、霧化装置１０Ａ、温水配管Ｗ１、燃料配管Ｆ１等にて構成されている。
燃焼加熱手段３１は、燃料配管Ｆ１から供給される都市ガスや灯油等の燃料を燃焼させて熱を発生させる。また燃料配管Ｆ１は、供給された燃料を燃焼加熱手段３１に導く。
主熱交換器３２は、燃焼加熱手段３１にて発生した熱を利用して温水配管Ｗ１内を流れる給水を加熱する（潜熱回収用熱交換器３３にて予備加熱された給水を加熱する）。
潜熱回収用熱交換器３３は、燃焼加熱手段３１の燃焼による燃焼排気の熱を利用して温水配管Ｗ１内を流れる給水を加熱（予備加熱）する。なお、予備加熱は、主熱交換器３２による加熱よりも加熱の程度が少ない加熱であり、主熱交換器３２で加熱する前に予め行う加熱を指す。
なお、温水配管Ｗ１は、供給された給水（冷水）を、潜熱回収用熱交換器３３に導いた後に主熱交換器３２に導くように配置され、供給された給水は、まず潜熱回収用熱交換器３３にて予備加熱され、主熱交換器３２にて更に加熱される。

また潜熱回収用熱交換器３３では、潜熱回収の際に燃焼排気に含まれている酸性の水蒸気が凝縮されてドレン水ＤＲが発生する。潜熱回収用熱交換器３３にて発生したドレン水ＤＲは、受け皿等にて捕獲されて、後述するドレン流入配管Ｈ１に導かれる。
また空気供給ファン３４は、吸気口３０Ａから空気を吸入して燃焼加熱手段３１に空気（酸素）を圧送し、燃焼加熱手段３１にて燃料を完全燃焼させる。そして空気供給ファン３４から空気を圧送することで、潜熱回収型温水システム１Ａ内には、吸気口３０Ａから排気口３０Ｂへの燃焼排気の流れが発生する。
そしてシステム制御装置３５は、燃焼加熱手段３１、空気供給ファン３４の動作を制御する。

霧化装置１０Ａは、ドレンタンク１１、圧縮機１２、ノズル１３、ドレン流入配管Ｈ１、ドレン吐出配管Ｈ２、エア配管Ｈ３、弁部材１４等にて構成されている。
ドレンタンク１１は、潜熱回収型温水システム１Ａの潜熱回収用熱交換器３３にて発生したドレン水ＤＲを蓄えるタンクであり、蓄えられているドレン水を、ドレン吐出配管Ｈ２を経由させてノズル１３に供給する。
圧縮機１２は、圧縮空気を生成可能であり、生成した圧縮空気を、エア配管Ｈ３を経由させてノズル１３に供給する。
ドレン流入配管Ｈ１は、潜熱回収型温水システム１Ａの潜熱回収用熱交換器３３にて発生したドレン水ＤＲを、ドレンタンク１１へと導く配管である。
ドレン吐出配管Ｈ２は、ドレンタンク１１内のドレン水を、ノズル１３へと導く配管である。
エア配管Ｈ３は、圧縮機１２にて生成された圧縮空気をノズル１３へと導く配管である。
弁部材１４は、ドレン吐出配管Ｈ２を開口あるいは閉鎖する弁である。

ノズル１３は、２種類の流体（この場合、液体のドレン水と、気体の圧縮空気）を同時に吐出することが可能な、いわゆる２流体ノズルである。そしてノズル１３における圧縮空気の吐出口からノズル１３の先端に至る経路の途中にドレン吐出配管Ｈ２の端部が配置されている。これにより、圧縮空気が噴射されると、ベンチュリ効果によりドレン水を吸い上げ、吸い上げたドレン水を霧状にしてノズル１３の先端から噴霧することができる。
なお、圧縮機１２と弁部材１４は、潜熱回収型温水システム１Ａのシステム制御装置３５から制御されるように構成されていてもよいし、潜熱回収型温水システム１Ａが起動された場合に常時動作するように（潜熱回収型温水システムの電源が接続されるように）構成されていてもよい。

第１の実施の形態の霧化装置１０Ａは、２流体ノズルであるノズル１３にドレン水と圧縮空気を供給して同時に噴霧する非常にシンプルな構成にて、ベンチュリ効果を利用してドレン水を数［μｍ］程度の径に微粒化して排出することができる。
これにより、専用の排水立管が不要であり、燃焼効率も低下させることがない。また圧縮空気を同時に噴射しているので、ノズルの目詰まりや液だれを適切に抑制することができる。
また、ドレンタンク１１からノズル１３までの高さを所定揚程以内とすることにより、圧縮空気の流れによるベンチュリ効果によってドレンタンク１１からドレン水を吸い上げることが可能であり、ドレン水をノズル１３に導くためのドレンポンプが不要となる。

●［第２の実施の形態における潜熱回収型温水システム１Ｂ、及び潜熱回収型温水システムの霧化装置１０Ｂ（図２）］
次に、図２を用いて、第２の実施の形態における潜熱回収型温水システム１Ｂ、及び潜熱回収型温水システムの霧化装置１０Ｂ（以下、霧化装置１０Ｂと記載する）の構成について説明する。
第２の実施の形態の潜熱回収型温水システム１Ｂは、図１に示す第１の実施の形態の潜熱回収型温水システム１Ａに対して、霧化装置１０Ｂの構成が異なり、ドレンポンプ１５が追加されている。以下、この相違点を主に説明する。

図２に示す潜熱回収型温水システム１Ｂにおける燃焼加熱手段３１、主熱交換器３２、潜熱回収用熱交換器３３、空気供給ファン３４、システム制御装置３５、温水配管Ｗ１、燃料配管Ｆ１については図１に示す潜熱回収型温水システム１Ａと同じであるので説明を省略する。
そして図２に示す霧化装置１０Ｂには、図１に示す霧化装置１０Ａに対して、ドレン吐出配管Ｈ２における弁部材１４とドレンタンク１１との間のいずれかの位置にドレンポンプ１５が設けられている。
ドレンポンプ１５は、ドレンタンク１１内のドレン水をノズル１３に向けて圧送するが、ノズル１３からの噴霧は圧縮空気の流れによるベンチュリ効果にて噴霧しているので、ドレン水の液面をノズル１３内に維持できる程度の揚力でよく、比較的小さなポンプでよい。
なお、圧縮機１２と弁部材１４と同様にドレンポンプ１５は、潜熱回収型温水システム１Ａのシステム制御装置３５から制御されるように構成されていてもよいし、潜熱回収型温水システム１Ａが起動された場合に常時動作するように（潜熱回収型温水システムの電源が接続されるように）構成されていてもよい。

第２の実施の形態の霧化装置１０Ｂは、ドレンポンプ１５を有することで、ドレンタンク１１からノズル１３までの高さが、ベンチュリ効果を利用できないような揚程であっても、ドレンタンク１１内のドレン水をノズル１３に導くことができる。
これにより、ドレンタンク１１とノズル１３の配置位置を自由に設定することができる。

●［第３の実施の形態における潜熱回収型温水システム１Ｃ、及び潜熱回収型温水システムの霧化装置１０Ｃ（図３）］
次に、図３を用いて、第３の実施の形態における潜熱回収型温水システム１Ｃ、及び潜熱回収型温水システムの霧化装置１０Ｃ（以下、霧化装置１０Ｃと記載する）の構成について説明する。
第３の実施の形態の潜熱回収型温水システム１Ｃは、図２に示す第２の実施の形態の潜熱回収型温水システム１Ｂに対して、霧化装置１０Ｃの構成が異なり、中和装置１６が追加されている。以下、この相違点を主に説明する。

図３に示す潜熱回収型温水システム１Ｃにおける燃焼加熱手段３１、主熱交換器３２、潜熱回収用熱交換器３３、空気供給ファン３４、システム制御装置３５、温水配管Ｗ１、燃料配管Ｆ１については図１に示す潜熱回収型温水システム１Ａと同じであるので説明を省略する。
そして図３に示す霧化装置１０Ｃには、図２に示す霧化装置１０Ｂに対して、ドレン流入配管Ｈ１におけるいずれかの位置に、通過する（酸性の）ドレン水を中和する中和装置１６が設けられている。
中和装置１６には、内部に一定量の中和剤１６Ａが配置されている。例えば中和剤１６Ａには、炭酸カルシウムが使用され、酸性のドレン水を中和する。

第３の実施の形態の霧化装置１０Ｃでは、中和したドレン水を噴霧して排出するので、より安全にドレン水を排出することが可能であり、排気口の周辺部の手すりやサッシ等の金属物の腐食を軽減することができる。
なお、以上に説明した第３の実施の形態では、第２の実施の形態の霧化装置１０Ｂに中和装置１６を追加した霧化装置１０Ｃについて説明したが、図１に示す第１の実施の形態の霧化装置１０Ａに中和装置１６を追加してもよい。

●［第４の実施の形態における潜熱回収型温水システム１Ｄ、及び潜熱回収型温水システムの霧化装置１０Ｄ（図４）］
次に、図４を用いて、第４の実施の形態における潜熱回収型温水システム１Ｄ、及び潜熱回収型温水システムの霧化装置１０Ｄ（以下、霧化装置１０Ｄと記載する）の構成について説明する。
第４の実施の形態の潜熱回収型温水システム１Ｄは、図３に示す第３の実施の形態の潜熱回収型温水システム１Ｃに対して、霧化装置１０Ｄの構成が異なり、濾過装置１７が追加されている。以下、この相違点を主に説明する。

図４に示す潜熱回収型温水システム１Ｄにおける燃焼加熱手段３１、主熱交換器３２、潜熱回収用熱交換器３３、空気供給ファン３４、システム制御装置３５、温水配管Ｗ１、燃料配管Ｆ１については図１に示す潜熱回収型温水システム１Ａと同じであるので説明を省略する。
そして図４に示す霧化装置１０Ｄには、図３に示す霧化装置１０Ｃに対して、中和装置１６またはドレンタンク１１に、通過するドレン水を濾過する濾過装置１７が設けられている。なお中和装置を有する場合は、中和剤を通過した以降となるいずれかの位置に濾過装置を配置する。
濾過装置１７は、ドレン水に混在するゴミを除去するとともに、中和装置１６を通過してきたドレン水からカルシウム成分を除去する。

中和装置１６の中和剤１６Ａとして炭酸カルシウムを用いた場合、通過したドレン水にはカルシウム成分が溶け込んでいる場合がある。このカルシウム成分によって、ドレン吐出配管Ｈ２内やノズル１３内等にカルシウムが析出すると、配管やノズルが目詰まりする可能性がある。
そこで第４の実施の形態の霧化装置１０Ｄでは、濾過装置１７を用いてドレン水中のゴミやカルシウム成分を除去してノズル１３にドレン水を導く。
これにより、ドレン水に微細なゴミ等の不純物が混在していても、不純物を濾過してノズル１３やドレン流入配管Ｈ１やドレン吐出配管Ｈ２等の目詰まりを適切に防止することができる。
また、例えば炭酸カルシウムを用いた中和装置を有する場合、カルシウム成分がドレン水に溶け込んでいる場合があるので、カルシウム成分をも除去することが可能な濾過装置１７を用いることで、ノズル１３やドレン流入配管Ｈ１やドレン吐出配管Ｈ２等の目詰まりを、更に抑制することができる。

なお、以上に説明した第４の実施の形態では、第３の実施の形態の霧化装置１０Ｃに濾過装置１７を追加した霧化装置１０Ｄについて説明したが、図１に示す第１の実施の形態の霧化装置１０Ａや図２に示す第２の実施の形態の霧化装置１０Ｂに濾過装置１７を追加してもよい。なお中和装置を有していない霧化装置の場合は、ドレンタンク１１に濾過装置１７を設ければよい。

●［第５の実施の形態における潜熱回収型温水システム１Ｅ、及び潜熱回収型温水システムの霧化装置１０Ｅ（図５、図６）］
次に、図５及び図６を用いて、第５の実施の形態における潜熱回収型温水システム１Ｅ、及び潜熱回収型温水システムの霧化装置１０Ｅ（以下、霧化装置１０Ｅと記載する）の構成、及び霧化装置１０Ｅの動作について説明する。
第５の実施の形態の潜熱回収型温水システム１Ｅは、図４に示す第４の実施の形態の潜熱回収型温水システム１Ｄに対して、霧化装置１０Ｅの構成が異なり、水位検出手段１８、霧化制御装置１９が追加されている。以下、この相違点を主に説明する。

図５に示す潜熱回収型温水システム１Ｅにおける燃焼加熱手段３１、主熱交換器３２、潜熱回収用熱交換器３３、空気供給ファン３４、システム制御装置３５、温水配管Ｗ１、燃料配管Ｆ１については図１に示す潜熱回収型温水システム１Ａと同じであるので説明を省略する。
そして図５に示す霧化装置１０Ｅには、図４に示す霧化装置１０Ｄに対して、水位検出手段１８、霧化制御装置１９が設けられている。
水位検出手段１８は、例えばドレンタンク１１内に配置され、ドレンタンク１１内に蓄えられたドレン水の水位（水量）に応じた検出信号を出力する。
霧化制御装置１９は、圧縮機１２、弁部材１４、ドレンポンプ１５を制御可能であり、水位検出手段１８からの検出信号に基づいて求めたドレン水の水位（水量）に応じて、圧縮機１２、弁部材１４、ドレンポンプ１５の動作状態を変更する。

次に図６に示すフローチャートを用いて、霧化制御装置１９が圧縮機１２、弁部材１４、ドレンポンプ１５の動作状態を変更する処理手順の例について説明する。
図６に示す処理は、霧化制御装置１９にて、例えば所定時間毎（数１０［ｍｓ］〜数１００［ｍｓ］毎）に実行されるが、処理タイミングは特に限定しない。
ステップＳ１０にて、霧化制御装置１９は、ドレン水の噴霧可能な時間帯であるか否かを判定する。噴霧可能な時間帯である場合（Ｙｅｓ）はステップＳ２０に進み、噴霧可能な時間帯でない場合（Ｎｏ）はステップＳ４０Ｂに進む。
例えば霧化制御装置１９は、タイマを内蔵しており、時刻を検知可能である。そして予め設定された時間帯になると、ドレン水の噴霧を自動的に実行してドレンタンク１１内に溜まっているドレン水を排出する。例えば潜熱回収型温水システムの利用者が就寝した深夜等の時間帯にドレン水を排出する。

ステップＳ２０に進んだ場合、霧化制御装置１９は、現在ドレン水を噴霧中であるか否かを判定する。現在ドレン水を噴霧中の場合（Ｙｅｓ）はステップＳ３０Ａに進み、現在ドレン水を噴霧中でない場合（Ｎｏ）はステップＳ３０Ｂに進む。
ステップＳ３０Ａに進んだ場合、霧化制御装置１９は、水位検出手段１８からの検出信号に基づいて検出したドレン水の水位（水量）が第１所定高さ（第１所定高さ＜第２所定高さ）以上であるか否かを判定する。検出したドレン水の水位が第１所定高さ以上である場合（Ｙｅｓ）はステップＳ４０Ａに進み、水位が第１所定高さ未満である場合（Ｎｏ）はステップＳ４０Ｂに進む。
ステップＳ３０Ｂに進んだ場合、霧化制御装置１９は、水位検出手段１８からの検出信号に基づいて検出した水位（水量）が第２所定高さ（第２所定高さ＞第１所定高さ）以上であるか否かを判定する。検出したドレン水の水位が第２所定高さ以上である場合（Ｙｅｓ）はステップＳ４０Ａに進み、水位が第２所定高さ未満である場合（Ｎｏ）はステップＳ４０Ｂに進む。

ステップＳ４０Ａに進んだ場合、霧化制御装置１９は、弁部材１４、圧縮機１２、ドレンポンプ１５を動作させ、ノズル１３からドレン水を噴霧して処理を終了する。
ステップＳ４０Ｂに進んだ場合、霧化制御装置１９は、弁部材１４、圧縮機１２、ドレンポンプ１５を停止させ、ノズル１３からのドレン水の噴霧を停止して処理を終了する。
またドレン水の噴霧を開始する際、霧化制御装置から圧縮機の動作を開始して所定時間経過後にドレンポンプ及び弁部材の動作を開始すれば、噴霧開始時の液だれを抑制することが期待できる。またドレン水の噴霧を終了する際、霧化制御装置から弁部材及びドレンポンプの動作を停止させて所定時間後に圧縮機の動作を停止させれば、噴霧終了時の液だれを抑制することが期待できる。

なお、霧化制御装置１９とシステム制御装置３５との間で送受信を可能とする通信線Ｔ１（あるいは無線通信回線Ｔ１）を設定し、霧化装置１０Ｅからドレン水を噴霧する際、霧化制御装置１９からシステム制御装置３５に噴霧を開始したことを示す情報を送信し、システム制御装置３５にて空気供給ファン３４を動作させるようにしてもよい。この場合、ノズル１３を排気口３０Ｂに配置しておけば、燃焼加熱手段３１が動作していなくても、空気供給ファン３４からの排気の流れにて、ノズル１３から噴霧されるドレン水を、より拡散することができる。また、燃焼加熱手段３１及び空気供給ファン３４が動作している場合は、燃焼排気の流れにて、ノズル１３から噴霧されるドレン水を、更に拡散することができる。

第６の実施の形態の霧化装置では、噴霧するべき適量のドレン水がドレンタンク内に溜まっている場合にのみ、適切にドレン水を噴霧することができるので、圧縮機やドレンポンプ等の無駄な動作を排除することができる。
また、ドレン水の排出時間帯を自由に設定することが可能であり、例えば深夜にドレン水を自動的に排出するように設定することができるので便利である。
以上の説明では、図４に示す第４の実施の形態の霧化装置１０Ｄに水位検出手段１８と霧化制御装置１９を追加した例を説明したが、第１の実施の形態の霧化装置１０Ａ〜第３の実施の形態の霧化装置１０Ｃのそれぞれに水位検出手段１８と霧化制御装置１９を追加してもよい。

また、図６に示すフローチャートからステップＳ１０を省略して、時間帯に関係なく、ドレンタンク内の水位（水量）に応じてドレン水の噴霧の実行または停止を制御するようにしてもよい。
また、図６に示すフローチャートからステップＳ２０、Ｓ３０Ａ、Ｓ３０Ｂ、及び水位検出手段１８を省略して、水位に関係なく、予め設定された時間帯となった場合にドレン水の噴霧を実行するようにしてもよい。
また通信線Ｔ１（または無線通信回線Ｔ１）を省略して、空気供給ファン３４を同時に動作せせることなくドレン水を噴霧するようにしてもよい。

●［第６の実施の形態における潜熱回収型温水システム、及び潜熱回収型温水システムの霧化装置］
第６の実施の形態の潜熱回収型温水システムは、図５に示す第５の実施の形態の潜熱回収型温水システム１Ｅに対して、霧化装置１０Ｅの霧化制御装置１９の処理手順が図６に示す処理手順とは異なる。以下、この相違点を主に説明する。
図５に示すように、霧化制御装置１９は、システム制御装置３５と通信線Ｔ１（または無線通信回線Ｔ１）にて互いに情報を送受信可能である。また、ノズル１３は排気口３０Ｂに配置されている。
システム制御装置３５は、燃焼加熱手段３１及び空気供給ファン３４を動作させて潜熱回収型温水システムを動作中に、燃焼加熱手段３１及び空気供給ファン３４を動作中であることを示す情報を、通信線Ｔ１（または無線通信回線Ｔ１）を介して霧化制御装置１９に送信する。

霧化制御装置１９は、燃焼加熱手段３１及び空気供給ファン３４を動作中であることを示す情報を受信すると、弁部材１４、圧縮機１２、ドレンポンプ１５を動作させ、ノズル１３からドレン水を噴霧する。
この場合、燃焼加熱手段３１及び空気供給ファン３４による燃焼排気の流れの中でドレン水を噴霧するので、燃焼排気によってドレン水の一部が気化され、ドレン水をより拡散させることができる。
また、第５及び第６の実施の形態では、システム制御装置３５と霧化制御装置１９を別々の制御装置とした例を説明したが、システム制御装置３５に霧化制御装置１９の機能を内蔵させて霧化制御装置１９を省略してもよい。
また第１の実施の形態〜第４の実施の形態において霧化制御装置を追加して燃焼加熱手段３１及び空気供給ファン３４を動作中にドレン水を噴霧するようにしてもよいし、霧化制御装置を追加することなくシステム制御装置から、燃焼加熱手段３１及び空気供給ファン３４を動作中にドレン水を噴霧するようにしてもよい。

●［第７の実施の形態における潜熱回収型温水システム］
以上に説明した第１〜第６の実施の形態では、潜熱回収型温水システムに予め霧化装置を内蔵した例を説明した。
しかし、ドレン水を霧化して排出する霧化手段を備えていない潜熱回収型温水装置に、上述した第１の実施の形態〜第６の実施の形態の霧化装置に相当する装置を、後から追加して取り付けることも可能である。
例えば第１の実施の形態〜第６の実施の形態の潜熱回収型温水システムから、圧縮機１２と、ノズル１３と、ドレン吐出配管Ｈ２と、エア配管Ｈ３と、弁部材１４と、ドレンポンプ１５を含んでいる場合はドレンポンプ１５と、霧化制御装置１９を含んでいる場合は霧化制御装置１９と、を除いた潜熱回収型温水装置がすでに設置されている場合を想定する。この場合、当該潜熱回収型温水装置は、霧化手段を備えていないが、ドレン流入配管Ｈ１、ドレンタンク１１、中和装置１６、濾過装置１７、水位検出手段１８を備えていることを想定している。なお、想定する潜熱回収型温水装置は、中和装置と濾過装置と水位検出手段を備えていなくてもよい。

霧化手段を備えていない上記の潜熱回収型温水装置に対して、圧縮機１２とノズル１３とドレン吐出配管Ｈ２とエア配管Ｈ３と弁部材１４を、潜熱回収型温水装置が設置された後から追加して取り付ければ、少なくとも図１に示す第１の実施の形態の潜熱回収型温水システムを構成することができる。
また、霧化手段を備えていない上記の潜熱回収型温水装置に対して、圧縮機１２とノズル１３とドレン吐出配管Ｈ２とエア配管Ｈ３と弁部材１４とドレンポンプ１５を、潜熱回収型温水装置が設置された後から追加して取り付ければ、少なくとも図２に示す第２の実施の形態の潜熱回収型温水システムを構成することができる。
また、霧化手段を備えていない上記の潜熱回収型温水装置に対して、圧縮機１２とノズル１３とドレン吐出配管Ｈ２とエア配管Ｈ３と弁部材１４と霧化制御装置１９を、潜熱回収型温水装置が設置された後から追加して取り付ければ、少なくとも図１に示す第１の実施の形態の潜熱回収型温水システムに霧化制御装置１９を追加した潜熱回収型温水システムを構成することができる。
また、霧化手段を備えていない上記の潜熱回収型温水装置に対して、圧縮機１２とノズル１３とドレン吐出配管Ｈ２とエア配管Ｈ３と弁部材１４とドレンポンプ１５と霧化制御装置１９を、潜熱回収型温水装置が設置された後から追加して取り付ければ、少なくとも図２に示す第２の実施の形態の潜熱回収型温水システムに霧化制御装置１９を追加した潜熱回収型温水システムを構成することができる。
なお、霧化手段を備えていない上記の潜熱回収型温水装置に、霧化制御装置１９を後から追加して取り付けた場合、潜熱回収型温水装置に予め備えられていたシステム制御装置３５と、後から追加した霧化制御装置１９と、を通信線Ｔ１（または無線通信回線Ｔ１）にて接続して互いに情報を送受信可能となるように構成することが好ましい。

本発明の潜熱回収型温水システムの霧化装置、及び潜熱回収型温水システムは、本実施の形態で説明した外観、構成、構造、動作等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。
また、以上（≧）、以下（≦）、より大きい（＞）、未満（＜）等は、等号を含んでも含まなくてもよい。
また、本実施の形態の説明に用いた数値は一例であり、この数値に限定されるものではない。

１Ａ〜１Ｅ 潜熱回収型温水システム
１０Ａ〜１０Ｅ 霧化装置
１１ ドレンタンク
１２ 圧縮機
１３ ノズル（２流体ノズル）
１４ 弁部材
１５ ドレンポンプ
１６ 中和装置
１６Ａ 中和剤
１７ 濾過装置
１８ 水位検出手段
１９ 霧化制御装置
３１ 燃焼加熱手段
３２ 主熱交換器
３３ 潜熱回収用熱交換器
３４ 空気供給ファン
３５ システム制御装置
ＤＲ ドレン水
Ｆ１ 燃料配管
Ｈ１ ドレン流入配管
Ｈ２ ドレン吐出配管
Ｈ３ エア配管
Ｔ１ 通信線
Ｗ１ 温水配管

Claims (10)

1. 潜熱回収型温水システムの潜熱回収用熱交換器にて発生したドレン水を、霧化して前記潜熱回収型温水システムから排出する、潜熱回収型温水システムの霧化装置において、
   ドレン水を蓄えるドレンタンクと、
   圧縮空気を生成可能な圧縮機と、
   ２種類の流体を吐出口から同時に吐出することが可能なノズルと、
   前記潜熱回収用熱交換器にて発生したドレン水を前記ドレンタンクへと導くドレン流入配管と、
   前記ドレンタンク内のドレン水を前記ノズルへと導くドレン吐出配管と、
   前記圧縮機にて生成した圧縮空気を前記ノズルへと導くエア配管と、
   前記ドレン吐出配管におけるいずれかの位置に設けられた弁部材と、にて構成され、
   前記ノズルから吐出される圧縮空気を利用して、前記ドレン吐出配管を経由して前記ノズルに導かれているドレン水を噴霧する、
   潜熱回収型温水システムの霧化装置。
2. 請求項１に記載の潜熱回収型温水システムの霧化装置であって、
   前記ドレン吐出配管における前記弁部材と前記ドレンタンクとの間のいずれかの位置に、前記ドレンタンク内のドレン水を前記ノズルに向けて圧送可能なドレンポンプが設けられている、
   潜熱回収型温水システムの霧化装置。
3. 請求項１または２に記載の潜熱回収型温水システムの霧化装置であって、
   前記ドレンタンク内のドレン水の水位を検出可能な水位検出手段と、
   前記圧縮機と前記弁部材、あるいは前記圧縮機と前記弁部材と前記ドレンポンプ、を制御する霧化制御装置と、を備え、
   前記霧化制御装置は、前記水位検出手段からの検出信号に基づいて検出したドレン水の水位に応じて、前記圧縮機と前記弁部材の動作状態、あるいは前記圧縮機と前記弁部材と前記ドレンポンプの動作状態、を変更する、
   潜熱回収型温水システムの霧化装置。
4. 請求項３に記載の潜熱回収型温水システムの霧化装置であって、
   前記霧化制御装置は、時刻を検知可能であり、予め設定された時間帯に応じて、前記圧縮機と前記弁部材の動作状態、あるいは前記圧縮機と前記弁部材と前記ドレンポンプの動作状態、を変更する、
   潜熱回収型温水システムの霧化装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の潜熱回収型温水システムの霧化装置であって、
   前記ドレン流入配管におけるいずれかの位置には、通過するドレン水を中和する中和装置が設けられている、
   潜熱回収型温水システムの霧化装置。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の潜熱回収型温水システムの霧化装置であって、
   前記ドレンタンク、あるいは前記ドレンタンクまたは前記中和装置の少なくとも一方に、通過するドレン水を濾過する濾過装置が設けられている、
   潜熱回収型温水システムの霧化装置。
7. 燃料を燃焼させる燃焼加熱手段と、
   前記燃焼加熱手段にて発生した熱を用いて給水を加熱する主熱交換器と、
   前記燃焼加熱手段に燃焼用空気を供給する空気供給ファンと、
   前記燃焼加熱手段による燃焼排気の熱を用いて給水を予備加熱する前記潜熱回収用熱交換器と、を備え、
   請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の潜熱回収型温水システムの霧化装置が、予め内蔵されている、
   潜熱回収型温水システム。
8. 請求項７に記載の潜熱回収型温水システムから、前記圧縮機と、前記ノズルと、前記ドレン吐出配管と、前記エア配管と、前記弁部材と、前記ドレンポンプを含んでいる場合は当該ドレンポンプと、前記霧化制御装置を含んでいる場合は当該霧化制御装置と、を除いた状態の潜熱回収型温水装置に対して、
   前記圧縮機と前記ノズルと前記ドレン吐出配管と前記エア配管と前記弁部材、
   または、前記圧縮機と前記ノズルと前記ドレン吐出配管と前記エア配管と前記弁部材と前記ドレンポンプ、
   または、前記圧縮機と前記ノズルと前記ドレン吐出配管と前記エア配管と前記弁部材と前記霧化制御装置、
   または、前記圧縮機と前記ノズルと前記ドレン吐出配管と前記エア配管と前記弁部材と前記ドレンポンプと前記霧化制御装置、
   が、前記潜熱回収型温水装置が設置された後から追加されて取り付けられている、
   潜熱回収型温水システム。
9. 請求項７または８に記載の潜熱回収型温水システムであって、
   前記ノズルは、前記潜熱回収型温水システムの排気口に配置されており、
   前記ノズルから前記ドレン水を噴霧する際、前記空気供給ファンを動作させる、
   潜熱回収型温水システム。
10. 請求項７〜９のいずれか一項に記載の潜熱回収型温水システムであって、
    前記ノズルは、前記潜熱回収型温水システムの排気口に配置されており、
    前記燃焼加熱手段を動作させている場合に前記ノズルから前記ドレン水を噴霧する、
    潜熱回収型温水システム。
    
    

Images