JP2001090938A - 燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 混合部材の小型化を図るとともに、ファンの
通風に伴う騒音の低減を図ること。 【解決手段】 全一次予混合型のバーナに通風するファ
ン５の通風に伴って供給される燃料と燃焼用空気とを混
合する混合部材１８と、燃料供給路１９に設置されて、
その設置箇所よりも下流側の燃料供給圧力を設定圧力に
維持する圧力調整手段と、バーナの燃焼を制御する制御
手段とが設けられ、ファン５の通風に伴って発生する騒
音を吸音する吸音部材Ｇが設けられるとともに、混合部
材１８の断面積よりも総開口面積が小さくなるように小
孔部２５を多数備えて、ファン５の通風に伴って吸引さ
れる燃焼用空気に対して抵抗を与える抵抗体２６が、フ
ァン５の通風に伴って発生する騒音の低周波成分を吸音
部材Ｇにより吸音される高周波成分よりも減少させるよ
うに設けられている燃焼装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、全一次予混合型の
バーナと、燃焼用空気を通風路を通して前記バーナに通
風するファンと、前記ファンの吸引部に接続されて、前
記ファンの通風に伴って供給される燃料と前記燃焼用空
気とを混合する筒状の混合部材と、前記ファンの通風作
用により吸引力が作用するように前記混合部材に接続さ
れて、燃料を供給する燃料供給路と、前記燃料供給路に
設置されて、その設置箇所よりも下流側の燃料供給圧力
を設定圧力に維持する圧力調整手段と、前記バーナの燃
焼を制御する制御手段とが設けられている燃焼装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】上記のような燃焼装置として、混合部材
が、燃焼用空気の流動方向の上流側端部を開口とした筒
状で、燃焼用空気の通流方向をほぼ直角に変更するよう
に屈曲状に形成され、混合部材における燃焼用空気の流
動距離を長くするとともに、混合部材における燃焼用空
気の流動方向をほぼ直角に変更することによって、必要
な吸引力を発生させるようにして、ファンの通風作動に
より、燃焼用空気と燃料との混合気をバーナに供給させ
るものが知られている（例えば、特公平５−６０５号公
報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
燃焼装置では、混合部材における燃焼用空気の流動距離
を長くすることによって、必要な吸引力を発生させるよ
うにしているために、混合部材における燃焼用空気の流
動距離が長くなり、混合部材が大型化するという問題が
あった。また、従来の燃焼装置では、混合部材の燃焼用
空気の流動方向の上流側端部が開口で構成されているた
めに、ファンの通風に伴って、吸音が行いにくい騒音の
低周波成分が大きくなるものとなっていた。

【０００４】本発明は、かかる点に着目してなされたも
のであり、その目的は、混合部材の小型化を図るととも
に、騒音の低減を図ることが可能となる燃焼装置を提供
する点にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明によれば全一次予混合型のバ
ーナと、燃焼用空気を通風路を通して前記バーナに通風
するファンと、前記ファンの吸引部に接続されて、前記
ファンの通風に伴って供給される燃料と前記燃焼用空気
とを混合する筒状の混合部材と、前記ファンの通風作用
により吸引力が作用するように前記混合部材に接続され
て、燃料を供給する燃料供給路と、前記燃料供給路に設
置されて、その設置箇所よりも下流側の燃料供給圧力を
設定圧力に維持する圧力調整手段と、前記バーナの燃焼
を制御する制御手段とが設けられている燃焼装置におい
て、前記ファンの通風に伴って発生する騒音を吸音する
吸音部材が設けられるとともに、前記混合部材に、前記
混合部材の断面積よりも総開口面積が小さくなるように
小孔部を多数備えて、前記ファンの通風に伴って吸引さ
れる前記燃焼用空気に対して抵抗を与える抵抗体が、前
記ファンの通風に伴って発生する騒音の低周波成分を前
記吸音部材により吸音される高周波成分よりも減少させ
るように設けられている。

【０００６】すなわち、筒状の混合部材に抵抗体が設け
られ、この抵抗体によりファンの通風に伴って混合部材
に吸引される燃焼用空気に対して抵抗を与えることがで
き、ファンの通風により吸引力を燃料供給路に対して作
用させることが可能となるので、必要な吸引力を混合部
材に発生させることが可能となる。したがって、混合部
材における燃焼用空気の流動距離を長くとり必要な吸引
力を混合部材に発生させる構造にする必要がないため、
燃焼用空気の流動距離を短くすることが可能となり、混
合部材の小型化を図ることが可能となった。

【０００７】また、ファンの通風に伴って発生する騒音
に対して吸音作用する吸音部材が設けられているので、
ファンの通風に伴って発生する騒音をより低減すること
が可能となる。しかも、混合部材の断面積よりも総開口
面積が小さくなるように小孔部を多数備えた抵抗体が、
ファンの通風に伴って発生する騒音の低周波成分を吸音
部材により吸音される高周波成分よりも減少させるよう
に設けられているので、吸音部材によりファンの通風に
伴って発生する騒音の低減を図る際に、ファンの通風に
伴って発生する騒音の低減をより効果的に行うことがで
き、さらなる騒音の低減を図ることが可能となる。

【０００８】吸音部材および多数の小孔部を備えた抵抗
体による騒音の低減について説明を加えると、吸音部材
として一般的に用いられるグラスウールは、騒音の高周
波成分に対して吸音率が高く、騒音の低周波成分に対し
て吸音率が低くなっており、吸音部材を設けることによ
りファンの通風に伴って発生する騒音の低減を図るもの
では、騒音の高周波成分に対して効率よく吸音すること
ができるものの、騒音の低周波成分に対して吸音が行い
難いものとなっている。

【０００９】また、ファンの通風に伴って発生する騒音
の低周波成分を吸音部材により吸音される高周波成分よ
りも減少させるように抵抗体に開口面積の小さい多数の
小さな孔を備えることによって、騒音の高周波成分より
も低周波成分を減少させることが可能となる。すなわ
ち、一般に、吸引口に開口面積の小さい多数の小さな孔
を備え、流体が吸引口の小さな孔を通過するように吸引
させると、吸引流によって発生する騒音の低周波成分を
減少できることが知られており、この性質を利用すべ
く、多数の小孔部の総開口面積が混合部材の断面積より
も小さくなるように抵抗体に設けることにより、ファン
の通風に伴って流体としての燃焼用空気が抵抗体の多数
の小孔部を通過してファンの吸引部から吸引されること
となり、騒音の低周波成分を減少させることが可能とな
る。

【００１０】したがって、多数の小孔部の総開口面積が
混合部材の断面積よりも小さくなるように抵抗体に設け
ることによって、吸音部材にて吸音し難い騒音の低周波
成分を高周波成分よりも減少させることが可能となるの
で、吸音部材によりファンの通風に伴って発生する騒音
の低減を図る際に、騒音の高周波成分よりも低周波成分
を減少させた状態で行うことができ、ファンの通風に伴
って発生する騒音の低減をより効果的に行うことがで
き、さらなる騒音の低減を図ることが可能となる。

【００１１】以上のことをまとめると、請求項１によれ
ば、筒状の混合部材に抵抗体を設け、吸音部材および抵
抗体に混合部材の断面積よりも総開口面積が小さくなる
ように多数の小孔部を設けることによって、混合部材の
小型化を図るとともに、騒音の低減を図ることが可能と
なる燃焼装置を提供することができるに到った。

【００１２】請求項２に記載の発明によれば、前記混合
部材が直筒状に形成されて、その燃焼用空気の流動方向
の上流側端部に、前記抵抗体が配設されている。すなわ
ち、抵抗体を混合部材の燃焼用空気の流動方向の上流側
端部に配設することによって、ファンの通風に伴って吸
引される燃焼用空気に対して混合部材の端部にて抵抗を
与えることができるので、混合部材における燃焼用空気
の流動距離を最小限で抑えることができ、混合部材の小
型化を図ることができるとともに、混合部材の内部に抵
抗体を配設させるものと比較して、同じ大きさで燃料と
燃焼用空気との混合距離を大きくすることができ、燃料
と燃焼用空気との混合を良好に行うことが可能となる。

【００１３】請求項３に記載の発明によれば、前記燃料
供給路における燃料噴出口が、前記混合部材における前
記燃焼用空気の流動方向に対して直交する方向から前記
燃料を供給するように前記混合部材に接続されている。
すなわち、混合部材において、ファンの通風作用により
その燃焼用空気の流動方向に対して直交する方向から燃
料を供給するので、混合部材における燃料と燃焼用空気
との混合を促進させることが可能となる。

【００１４】請求項４に記載の発明によれば、前記燃料
供給路が、単一路とその単一路から複数の燃料噴出口に
分岐する分岐路とから構成され、前記複数の燃料噴出口
のそれぞれが、前記混合部材に接続されている。すなわ
ち、混合部材に対する燃料供給を多数の箇所から行うこ
とによって、ひとつの箇所から燃料供給を行うよりも、
燃料を分散して混合部材に供給することができ、混合部
材における燃料と燃焼用空気との混合を均一に行うこと
が可能となる。

【００１５】請求項５に記載の発明によれば、前記吸音
部材が、前記バーナにおける燃焼排ガスを外部に排気す
る排気路に設けられている。すなわち、排気路に吸音部
材を設けることにより、排気路を通して外部に排気され
る燃焼排ガスに対して吸音することができるので、排気
路を通して外部に漏れる騒音に対して吸音することが可
能となり、例えば、騒音の高周波成分値が比較的高くな
る傾向のある排気路の出口などにおける騒音の高周波成
分を減少させることが可能となる。したがって、排気路
に吸音部材を設けることにより、騒音の高周波成分が比
較的高くなる傾向のある箇所において、吸音部材を吸音
作用させることが可能となるので、騒音の高周波成分の
低減を効率よく行うことが可能となり、騒音の低減を効
果的に行うことが可能となる。

【００１６】請求項６に記載の発明によれば、前記吸音
部材が、前記混合部材における燃焼用空気の流動方向の
上流側端部に対向する箇所に設けられている。請求項１
の作用効果に記載の如く、多数の小孔部を備えた抵抗体
を設けることにより、ファンの通風に伴って発生する騒
音の低周波成分を減少することが可能となるものの、フ
ァンの通風に伴って、燃焼用空気が抵抗体に備えられた
多数の小孔部を通過して混合部材に供給されるために、
混合部材の吸気口の正面において、ファンの通風に伴っ
て発生する騒音の高周波成分が高くなる可能性がある。
しかしながら、吸音部材を混合部材における燃焼用空気
の流動方向の上流側端部に対向する箇所に設けることに
より、ファンの通風に伴って発生する騒音の高周波成分
が比較的高くなる可能性のある箇所において、吸音部材
により騒音の高周波成分を効率よく吸音することが可能
となるので、騒音の高周波成分の低減を効率よく行うこ
とが可能となり、騒音の低減を効果的に行うことが可能
となる。

【００１７】請求項７に記載の発明によれば、前記圧力
調整手段が、その設置箇所よりも下流側の燃料供給圧力
を大気圧に維持するゼロガバナである。つまり、ゼロガ
バナの設置箇所よりも下流側の燃料供給圧力を、電気的
な制御手段を用いずかつ通風量の多少にかかわらずに、
ゼロに調整することができるので、ガバナ付き比例弁な
どの一般的なガスガバナと比較して、バーナの要求する
空気比（実際空気量の理論空気量に対する比）に容易に
調整することが可能となる。

【００１８】請求項８に記載の発明によれば、前記制御
手段が、前記バーナの燃焼において要求される燃焼量に
応じた通風量になるように前記ファンの回転速度を調整
するように構成されている。つまり、バーナの燃焼にお
いて要求される燃焼量に応じた通風量になるようにファ
ンの回転速度が調整されるので、一定の燃焼量でバーナ
の燃焼を行うのではなく、必要に応じて適宜バーナの燃
焼量を変更することができ、使い勝手を向上させること
ができる。

【００１９】請求項９に記載の発明によれば、前記ファ
ンがターボファンである。つまり、ターボファンは、そ
の吸引部の半径が比較的小さく、羽根の長さが長いの
で、シロッコファンに比べて燃料と燃焼用空気との混合
促進に有効であり、さらに、シロッコファンに比べて高
圧域での使用が可能となり、圧力損失の大きいバーナに
も適応することができ、バーナの選択範囲を広げること
が可能となる。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明にかかる燃焼装置を給湯装
置に適応した例を図面に基づいて説明する。この給湯装
置は、図１〜３に示すように、供給される水を加熱して
出湯栓１４ａに給湯する給湯部Ｔ、この給湯部Ｔの動作
を制御する制御部Ｈ、この制御部Ｈに動作情報を指令す
るリモコン操作部Ｒを備えて構成されている。

【００２１】前記給湯部Ｔは、全一次混合型のガス燃焼
式のバーナ３の燃焼により加熱される水加熱用の熱交換
器２およびこの熱交換器２において熱交換された燃焼排
ガスを回収する排気回収箱４を備えた本体部１から構成
され、このバーナ３の上流側から燃焼用空気を通風路７
を通して通風し、かつ、その通風に伴って、供給される
燃料ガスを燃焼用空気と混合して供給するターボファン
５、および、本体部１からの燃焼排ガスを外部前方側に
排出する排気路８が設けられ、この排気路８中に、本体
部１からの燃焼排ガス対して吸音作用する吸音部材Ｇと
しての吸音部６が設けられている。なお、図中５Ａは、
ターボファン駆動用の電動モータを示している。そし
て、バーナ３の炎の生成方向が下向きに構成され、バー
ナ３の下方に熱交換器２を配置させ、熱交換器２の下方
に排気回収箱４を配置させ、本体部１、吸音部６、通風
路７、および、排気路８などが、ケーシングＫ内に設け
られている。

【００２２】また、吸音部６の内面には、燃焼排ガスに
対して吸音作用するグラスウール１０ａが設けられ、そ
の吸音部６が、本体部１よりも後面部にケーシングＫの
後面部Ｋ２に沿う状態で設けられている。前記排気路８
には、流動する燃焼排ガスに対して吸音作用する吸音部
材Ｇとしてのグラスウール１０ｂが設けられ、このグラ
スウール１０ｂにて吸音した燃焼排ガスをケーシングＫ
の前面部Ｋ１の排気トップ９から排出するように構成さ
れている。

【００２３】また、熱交換器２は、主熱交換器２ａにお
いてバーナ３の燃焼排ガスと供給される水との間で熱交
換させ、潜熱回収熱交換器２ｂにおいて、主熱交換器２
ａで水加熱用に用いた後の燃焼排ガスと主熱交換器２ａ
に通水する前の水との間で燃焼排ガス中水分の凝縮を伴
う状態で熱交換させて、燃焼排ガスの残存顕熱と保有潜
熱とを回収するように構成されている。なお、この実施
形態では、熱交換器２を主熱交換器２ａと潜熱回収熱交
換器２ｂとから構成しているが、主熱交換器２ａのみで
構成してもよい。そして、排気回収箱４は、その内部の
底面部に、熱交換器２から落下する凝縮水、すなわちド
レンを受け止め回収して、排出路１１を通して排気回収
箱４の外部に排出する受皿状の凝縮水回収部材１２が設
けられ、その内部の側面部に、グラスウール１０ｄが設
けられ、排出路１１は中和装置Ｃに連通接続され、この
中和装置Ｃにてドレンを中和処理するようにしている。

【００２４】また、熱交換器２には、例えば家庭用の水
道などから水が供給される入水路１３、加熱後の湯水を
出湯する出湯路１４がそれぞれ接続され、前記入水路１
３には、熱交換器２への通水量を検出する通水量センサ
１５、入水路１３を通して供給される水の温度を検出す
る入水温サーミスタ１６が設けられ、出湯路１４には、
出湯栓１４ａから出湯される湯水の温度を検出する出湯
温サーミスタ１７が設けられている。

【００２５】前記ターボファン５の吸引部５ａには、図
４に示すように、ターボファン５の通風に伴って供給さ
れる燃料と燃焼用空気とを混合する筒状の混合部材とし
てのミキシングチャンバー１８が接続され、このミキシ
ングチャンバー１８には、ターボファン５の通風作用に
より吸引力が作用するように燃料供給路１９が接続され
ている。

【００２６】前記ミキシングチャンバー１８は、断面積
が円形の直筒状に形成されて、その燃焼用空気の流動方
向の上流側端部に、すなわちミキシングチャンバー１８
の吸気口１８ａに、ミキシングチャンバー１８の断面積
よりも総開口面積が小さくなるように小孔部２５（例え
ば、直径３ｍｍ）を多数備えて、ターボファン５の通風
に伴って吸引される燃焼用空気に対して抵抗を与える円
盤状の抵抗体２６が配設されている。つまり、抵抗体２
６に、ミキシングチャンバー１８の断面積よりも総開口
面積が小さくなるように小孔部２５（例えば、直径３ｍ
ｍ）が多数備えられ、この抵抗体２６がファン５の通風
に伴って発生する騒音の低周波成分を吸音部材Ｇにより
吸音される高周波成分よりも減少させるように設けられ
ている。

【００２７】そして、燃料供給路１９における燃料噴出
口１９ａが、ミキシングチャンバー１８における燃焼用
空気の流動方向に対して直交する方向から燃料ガスを供
給するようにミキシングチャンバー１８に接続されてい
る。また、図２、３、および４の（ロ）に示すように、
ミキシングチャンバー１８における燃焼用空気の流動方
向の上流側端部に対向する箇所、すなわちミキシングチ
ャンバー１８の吸気口１８ａに対向する吸音部６の表面
部に、吸音部材Ｇとしてのグラスウール１０ｃが設けら
れている。

【００２８】なお、この実施形態では、ミキシングチャ
ンバー１８の内径と抵抗体２６の直径とを同じ大きさに
して、ミキシングチャンバー１８に抵抗体２６を嵌め込
むようにしているが、ミキシングチャンバー１８の外径
と抵抗体２６の直径とを同じ大きさにして、ビスなどに
より抵抗体２６をミキシングチャンバー１８の燃焼用空
気の流動方向の上流側の縁部に設けるようにしてもよ
い。

【００２９】また、燃料供給路１９には、図１に示すよ
うに、燃料供給方向の上流側から、燃料供給を断続する
電磁操作式の安全弁２０およびメイン弁２１、その設置
箇所よりも下流側の燃料供給圧力を大気圧に維持するゼ
ロガバナ２２のそれぞれが設けられ、ターボファン５の
通風による吸引力と大気圧との差圧に応じて燃料ガス供
給量が調整され、ターボファン５の通風量が大きくなる
ほど、ミキシングチャンバー１８に供給される燃料ガス
供給量が大きくなるようになっている。そして、バーナ
３の近くには、バーナ３に対する点火動作を実行するイ
グナイタ２３と、バーナ３が着火されているか否かを検
出するフレームロッド２４とがそれぞれ備えられてい
る。

【００３０】このようにして、ターボファン５の通風に
伴ってミキシングチャンバー１８に吸引される燃焼用空
気に対して抵抗体２６にて抵抗を与えることによって、
ターボファン５の通風による吸引力が燃料供給路１９に
対して作用させることが可能となり、ミキシングチャン
バー１８における燃焼用空気の流動距離を短くすること
ができ、ミキシングチャンバー１８を小型化させること
が可能となる。

【００３１】また、ミキシングチャンバー１８における
燃焼用空気の流動方向に対して直交する方向から燃料ガ
スを供給することによって、ミキシングチャンバー１８
における燃料ガスと燃焼用空気との混合を促進させるこ
とができるが、ターボファン５の通風作用によりミキシ
ングチャンバー１８における燃焼用空気の流動が若干の
旋回流動となり、その燃焼用空気の旋回流動に対して直
交する方向から燃料ガスを供給することとなるので、ミ
キシングチャンバー１８における燃料ガスと燃焼用空気
との混合を効率よく促進させることが可能となる。

【００３２】そして、排気回収箱４、吸音部６、排気路
８、および、吸音部６の表面部の一部に設けられている
グラスウール１０ａ〜１０ｄは、ファン５の通風に伴っ
て発生する騒音を吸音するように設けられているが、騒
音の高周波成分に対して吸音率が高く、低周波成分に対
して吸音率が低いものとなっている。つまり、グラスウ
ール１０ａ〜１０ｄは、騒音の低周波成分に対して効果
的に吸音することができないものの、騒音の高周波成分
に対して効率よく吸音することが可能となっている。

【００３３】また、多数の小孔部２５を備えた抵抗体２
６が、ファン５の通風に伴って発生する騒音の低周波成
分を吸音部材Ｇにより吸音される高周波成分よりも減少
させるように設けられているので、この抵抗体２６によ
りファン５の通風に伴って発生する騒音のうち、上記の
グラスウール１０ａ〜１０ｄにて吸音し難い騒音の低周
波成分を減少させることが可能となる。したがって、多
数の小孔部２５を備えた抵抗体２６によりグラスウール
１０ａ〜１０ｄにて吸音し難い騒音の低周波成分を減少
させることが可能となるので、排気回収箱４、吸音部
６、排気路８、および、吸音部６の表面部の一部に設け
られているグラスウール１０ａ〜１０ｄにより騒音の低
減を効果的に行うことができ、騒音の低減を図ることが
可能となる。

【００３４】このようにして、筒状のミキシングチャン
バー１８に抵抗体２６を設けることによって、ミキシン
グチャンバー１８を小型化させながら、抵抗体２６にミ
キシングチャンバー１８の断面積よりも総開口面積が小
さくなるように多数の小孔部２５を設けることによっ
て、グラスウール１０ａ〜１０ｄにて吸音し易い騒音の
高周波成分よりも低周波成分を減少させた状態で、グラ
スウール１０ａ〜１０ｄによる騒音の低減を図ることが
可能となり、騒音の低減を図ることが可能となる。

【００３５】上述の騒音の低減について実験結果に基づ
いて説明を加える。吸音作用するグラスウールは、内部
に空気胞を多く含み、入射する音のエネルギーを熱に交
換して吸音するもので、その吸音特性は、図５〜７のグ
ラフに示されるように、グラスウールの吸音特性は、密
度、厚さ、背後空気層により変化するが、周波数が５０
０Ｈｚよりも高い高周波成分に対する吸音率が高く、５
００Ｈｚよりも低い低周波成分に対する吸音率が低いも
のとなっている。つまり、グラスウールは、騒音の低周
波成分に対して効率よく低減することができないもの
の、騒音の高周波成分に対する低減を効率よく行えるも
のとなっている。

【００３６】また、この実施形態における給湯装置で
は、バーナ３の燃焼において要求される燃料量に応じた
通風量になるようにターボファン５の回転速度が調整さ
れることになるが、図８に示すように、一般的に、バー
ナ３の燃焼において要求される燃焼量に応じた通風量に
なるように、ターボファン５の回転速度は１５００〜６
０００ｒｐｍの間で調整されるものとなっており、ター
ボファン５の回転速度の設定に対応してインプット量が
自動的に決定される。そして、この実施形態における給
湯装置を用いてターボファン５のそれぞれの回転速度に
ついて騒音値を測定してみると、図９のグラフが得られ
た。なお、図９のグラフは、０ｒｐｍ、２０００ｒｐ
ｍ、３０００ｒｐｍ、４０００ｒｐｍ、６０００ｒｐｍ
の各回転速度ごとの周波数特性が示され、０ｒｐｍ時の
騒音値は測定室の暗騒音を示している。

【００３７】この実験においては、上記実施形態におい
てケーシングＫの前面部Ｋ１を外した状態で、給湯装置
の正面から１ｍの位置に騒音値測定用のマイクロフォン
を設置して、バーナ３を燃焼させずに、ターボファン５
を駆動させたときの騒音値を測定する。なお、抵抗体２
６の小孔部２５は直径３ｍｍにしている。この図９のグ
ラフから、上記実施形態における給湯装置において、２
００Ｈｚ以下の低周波成分では、ターボファン５の回転
速度が上昇しても騒音値に大きな増加が見られず、２０
０Ｈｚ以下の低周波成分については、騒音の高周波成分
よりもターボファン５の回転速度の上昇に伴う騒音を減
少させることが可能であることがいえる。

【００３８】さらに、抵抗体２６に備える小孔部２５の
開口面積を、小さくしたもの（直径３ｍｍ）と大きくし
たもの（直径１１ｍｍ）とについて実験して比較してみ
ると、図１０および１１の結果が得られた。なお、図１
０は、抵抗体２６の小孔部２５を直径３ｍｍにしたとき
の周波数特性を示すものであり、図１１は、抵抗体２６
の小孔部２５を直径１１ｍｍにしたときの周波数特性を
示すものである。また、抵抗体２６での抵抗は、小孔部
２５の開口面積を小さくしたもの（直径３ｍｍ）と大き
くしたもの（直径１１ｍｍ）の両方が同一となるように
している。この実験では、上記実施形態において吸音部
６を取り外して、ケーシングＫの前面部Ｋ１を外した状
態で、ミキシングチャンバー１８の吸気口１８ａの正面
から１５ｃｍの位置に騒音値測定用のマイクロフォンを
設置して、バーナ３を燃焼させずに、ターボファン５を
３０００ｒｐｍと４０００ｒｐｍとで駆動させたときの
周波数特性を測定している。

【００３９】図１０と図１１を比較すると、図１０にお
いては、ターボファン５の回転速度を３０００ｒｐｍか
ら４０００ｒｐｍに上昇させても周波数２００Ｈｚ以下
の低周波成分における騒音値がほとんど増加しないのに
対して、図１１においては、ターボファン５の回転速度
を３０００ｒｐｍから４０００ｒｐｍに増加させるに伴
って周波数２００Ｈｚ以下の低周波成分における騒音値
が大きく増加するものとなっている。つまり、抵抗体２
６の小孔部２５の直径を１１ｍｍよりも３ｍｍにする方
が、すなわち小孔部２５の開口面積を小さくする方が、
ターボファン５の回転速度の上昇に伴う騒音を減少させ
ることが可能となることがいえる。

【００４０】以上の実験結果より、抵抗体２６に開口面
積の小さい、例えば、直径３ｍｍの小孔部２５を備える
ことによって、ターボファン５の通風に伴う騒音の低周
波成分を吸音部材Ｇにより吸音される高周波成分よりも
低減することが可能となる。そして、ターボファン５の
通風に伴う騒音の高周波成分については、上記の如く、
図５〜７に示すグラスウール１０ａ〜１０ｄの吸音特性
に基づいて、グラスウール１０ａ〜１０ｄにより効率よ
く吸音されることになる。

【００４１】ちなみに、吸音部６を取り外した状態で、
ミキシングチャンバー１８の吸気口１８ａの正面から１
５ｃｍの位置に騒音値測定用のマイクロフォンを設置し
て騒音値を測定した場合には、図１０および１１に示さ
れるように、騒音の高周波成分の騒音値が比較的高くな
るが、ミキシングチャンバー１８の吸気口１８ａの正面
に、グラスウール１０ｃを設けることにより騒音の高周
波成分を的確に吸音することが可能となる。また、排気
路８の出口、すなわち排気トップ９などにおいても、上
記の如く、騒音の高周波成分の騒音値が比較的高くなる
傾向があるが、吸音部６や排気路８にグラスウール１０
ａ，１０ｂを設けることにより、騒音の高周波成分が外
部に漏れることを防止することが可能となり、騒音の高
周波成分の低減を効率よく行うことが可能となる。

【００４２】以上の実験結果に示されるように、抵抗体
２６に開口面積の小さい小孔部２５を多数設けることに
よって、騒音の低周波成分を高周波成分よりも減少させ
ることが可能となり、その騒音の低周波成分を高周波成
分よりも減少させた状態で、吸音部材Ｇとして作用する
グラスウール１０ａ〜１０ｄにより吸音作用させること
ができるので、騒音の低減を効果的に行うことができ、
さらなる騒音の低減を図ることが可能となる。

【００４３】前記リモコン操作部Ｒは、給湯部Ｋの運転
の開始・停止を指令する運転スイッチ２７、出湯用目標
温度を変更設定自在な温度設定スイッチ２８、出湯温度
や出湯用目標温度などを表示する表示部２９、運転状態
であることを表示する運転ランプ３０、バーナ３が燃焼
状態であることを表示する燃焼ランプ３１などを備えて
構成されている。

【００４４】前記制御部Ｈは、マイクロコンピュータを
備えて構成され、出湯中にリモコン操作部Ｒの操作指令
に基づいて出湯温度が出湯用目標温度になるように制御
するように構成されている。つまり、熱交換器２への通
水が開始されるに伴ってバーナ３の燃焼を開始して、熱
交換器２への通水が停止されるに伴ってバーナ３の燃焼
を停止させるように制御するとともに、熱交換器２への
通水が検出されているときには、出湯温度が出湯用目標
温度になるようにターボファン５の通風量を調整するよ
うにしている。

【００４５】具体的に説明すると、運転スイッチ２７の
ＯＮ操作に伴って運転状態に設定された後に、出湯栓１
４ａの開操作に伴って通水量センサ１５にて検出される
通水量が設定水量を超えると、ターボファン５による通
風作動を開始し、かつ、安全弁２０およびメイン弁２１
を開弁させて点火用ガス量になるようにターボファン５
の回転速度を調整するとともに、イグナイタ２３によっ
てバーナ３の点火動作を行い、フレームロッド２４によ
ってバーナ３の着火を確認する。

【００４６】その後、入水温サーミスタ１６、出湯温サ
ーミスタ１７、通水量センサ１５のそれぞれの検出情
報、および、温度設定スイッチ２８にて設定されている
出湯用目標温度の情報に基づいて、出湯温度を出湯用目
標温度にするために必要なガス量になるようにターボフ
ァン５の通風量を調整するフィードフォワード制御を実
行するとともに、出湯温サーミスタ１７の検出温度と出
湯用目標温度との偏差に応じてターボファン５の通風量
を微調整するフィードバック制御を実行する。このよう
にして、入水路１３からの水は、熱交換器２によって加
熱されて、出湯栓１４ａから出湯用目標温度の湯水が出
湯されることになる。

【００４７】〔別実施形態〕 （１）上記実施形態では、ミキシングチャンバー１８の
燃焼用空気の流動方向の上流側端部に、抵抗体２６を配
設するようにしているが、ミキシングチャンバー１８の
内部に抵抗体２６を配設するようにしてもよい。また、
抵抗体２６における小孔部２５の開口面積は、上記実施
形態における実験結果により直径３ｍｍを最適としてい
るが、その形状や開口面積は適宜変更が可能である。つ
まり、抵抗体２６における小孔部２５の開口面積および
形状は、ターボファン５の回転速度の上昇に伴う騒音値
の低周波成分を吸音部材Ｇにより吸音される高周波成分
よりも減少させることができるものであればよい。

【００４８】（２）上記実施形態では、燃料噴出口１９
ａがミキシングチャンバー１８における燃料用空気の流
動方向に対して直交する方向から燃料を供給するように
ミキシングチャンバー１８に接続されているが、例え
ば、図１２に示すように、ミキシングチャンバー１８に
おける燃料用空気の流動方向と同じ方向から燃料を供給
するように燃料噴出口１９ａを抵抗体２６に接続しても
よく、ミキシングチャンバー１８に対する燃料の供給方
向はどの方向からでもよい。

【００４９】（３）上記実施形態では、ミキシングチャ
ンバー１８に対してひとつの燃料噴出口１９ａから燃料
を供給するようにしているが、例えば、図１３に示すよ
うに、燃料供給路１９が、単一路１９ｂとその単一路１
９ｂから複数の燃料噴出口１９ａに分岐する分岐路１９
ｃとから構成され、複数の燃料噴出口１９ａのそれぞれ
からミキシングチャンバー１８に対して燃料を分岐供給
するようにしてもよい。

【００５０】（４）上記実施形態では、排気回収箱４、
吸音部６、排気路８、および、吸音部６の表面のいずれ
にもグラスウールを設けるようにしているが、排気回収
箱４、吸音部６、排気路８、および、吸音部６の表面の
うち少なくともひとつにグラスウールを設けるようにし
てもよい。また、グラスウールに代えて、他の吸音材を
用いてもよい。

【００５１】（５）上記実施形態では、燃料供給路１９
にゼロガバナ２２を設けるようにしているが、ゼロガバ
ナの他にガバナ付き比例弁などの一般的なガスガバナを
設けるようにしてもよい。

【００５２】（６）上記実施形態では、バーナ３の燃焼
において要求される燃料量に応じた通風量になるように
ターボファン５の回転速度を変更調整可能にしている
が、ターボファン５を一定の回転速度で駆動させるもの
でもよい。また、ファンについても、ターボファンの他
にシロッコファンを適応してもよい。

【００５３】（７）上記実施形態では、バーナ３の炎の
生成方向が下向きになるようにして、熱交換器２におけ
る燃焼排ガスが本体部１よりも後面側を流動して排気ト
ップ９から外部に排出されるようにしているが、バーナ
３の炎の生成方向を上向きにしたり、熱交換器２におけ
る燃焼排ガスを本体部１よりも前面側を流動するように
したり、器具の配置位置については適宜変更が可能であ
る。

【００５４】（８）上記実施形態では、混合部材として
のミキシングチャンバー１８を断面積が円形の直筒状に
形成しているが、ミキシングチャンバー１８の形状を断
面積が矩形の直筒状に形成することも可能であり、その
形状は適宜変更が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】給湯装置の全体概略構成図

【図２】給湯装置の分解斜視図

【図３】給湯装置の縦断面図

【図４】給湯装置の要部分解斜視図

【図５】グラスウールの吸音特性を示す図

【図６】グラスウールの吸音特性を示す図

【図７】グラスウールの吸音特性を示す図

【図８】給湯装置におけるファン回転速度とバーナのイ
ンプット量の関係を示す図

【図９】実験による騒音値の周波数解析結果を示すグラ
フ

【図１０】実験による騒音値の周波数解析結果を示すグ
ラフ

【図１１】実験による騒音値の周波数解析結果を示すグ
ラフ

【図１２】別実施形態における給湯装置の要部分解斜視
図

【図１３】別実施形態における給湯装置の要部を示す図

【符号の説明】

３ バーナ ５ ターボファン ５ａ 吸引部 ８ 排気路 １８ 混合部材 １９ 燃料供給路 １９ａ 燃料噴出口 １９ｂ 単一路 １９ｃ 分岐路 ２２ 圧力調整手段としてのゼロガバナ ２５ 小孔部 ２６ 抵抗体 Ｇ 吸音部材 Ｈ 制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石川 善克 大阪府大阪市港区南市岡１丁目１番52号 株式会社ハーマン内 (72)発明者 横山 敬仁 大阪府大阪市港区南市岡１丁目１番52号 株式会社ハーマン内 Ｆターム(参考） 3K017 AA07 AA08 AB08 AC03 AD03 3K023 AA01

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 全一次予混合型のバーナと、燃焼用空気
   を通風路を通して前記バーナに通風するファンと、前記
   ファンの吸引部に接続されて、前記ファンの通風に伴っ
   て供給される燃料と前記燃焼用空気とを混合する筒状の
   混合部材と、前記ファンの通風作用により吸引力が作用
   するように前記混合部材に接続されて、燃料を供給する
   燃料供給路と、前記燃料供給路に設置されて、その設置
   箇所よりも下流側の燃料供給圧力を設定圧力に維持する
   圧力調整手段と、前記バーナの燃焼を制御する制御手段
   とが設けられている燃焼装置であって、 前記ファンの通風に伴って発生する騒音を吸音する吸音
   部材が設けられるとともに、前記混合部材に、前記混合
   部材の断面積よりも総開口面積が小さくなるように小孔
   部を多数備えて、前記ファンの通風に伴って吸引される
   前記燃焼用空気に対して抵抗を与える抵抗体が、前記フ
   ァンの通風に伴って発生する騒音の低周波成分を前記吸
   音部材により吸音される高周波成分よりも減少させるよ
   うに設けられている燃焼装置。
2. 【請求項２】 前記混合部材が直筒状に形成されて、そ
   の燃焼用空気の流動方向の上流側端部に、前記抵抗体が
   配設されている請求項１に記載の燃焼装置。
3. 【請求項３】 前記燃料供給路における燃料噴出口が、
   前記混合部材における前記燃焼用空気の流動方向に対し
   て直交する方向から前記燃料を供給するように前記混合
   部材に接続されている請求項１または２に記載の燃焼装
   置。
4. 【請求項４】 前記燃料供給路が、単一路とその単一路
   から複数の燃料噴出口に分岐する分岐路とから構成さ
   れ、 前記複数の燃料噴出口のそれぞれが、前記混合部材に接
   続されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の燃焼
   装置。
5. 【請求項５】 前記吸音部材が、前記バーナにおける燃
   焼排ガスを外部に排気する排気路に設けられている請求
   項１〜４のいずれか１項に記載の燃焼装置。
6. 【請求項６】 前記吸音部材が、前記混合部材における
   燃焼用空気の流動方向の上流側端部に対向する箇所に設
   けられている請求項１〜５のいずれか１項に記載の燃焼
   装置。
7. 【請求項７】 前記圧力調整手段が、その設置箇所より
   も下流側の燃料供給圧力を大気圧に維持するゼロガバナ
   である請求項１〜６のいずれか１項に記載の燃焼装置。
8. 【請求項８】 前記制御手段が、前記バーナの燃焼にお
   いて要求される燃焼量に応じた通風量になるように前記
   ファンの回転速度を調整するように構成されている請求
   項１〜７のいずれか１項に記載の燃焼装置。
9. 【請求項９】 前記ファンがターボファンである請求項
   １〜８のいずれか１項に記載の燃焼装置。