JP2006162143A - 燃焼装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】小型化ならびに製造の容易化を図ることができ、しかも低周波数域から高周波数域に至る広い帯域にわたっての騒音および振動の低減機能、とくに低周波の振動低減機能に優れた燃焼装置を提供する。
【解決手段】燃焼器1により発生された燃焼ガスを燃焼器1の下方に進行させる送風ファン13と、燃焼器1の下方に進行した燃焼ガスを上向きにUターンさせるUターン部40を有し、かつこのUターン部40を通過した燃焼ガスを排気口に導く燃焼ガス流路4と、Uターン部40の底部に配された吸音材と、を備えている、逆燃式の燃焼装置A1であって、前記吸音材としては、粘弾性を有するゲル状の第1の吸音材6と、この第1の吸音材6よりも耐熱性および吸音周波数が高い非ゲル状の第2の吸音材7とを備えており、これらは、第1の吸音材6よりも第2の吸音材7の方が上層となるように積層されている。
【選択図】 図1
【解決手段】燃焼器1により発生された燃焼ガスを燃焼器1の下方に進行させる送風ファン13と、燃焼器1の下方に進行した燃焼ガスを上向きにUターンさせるUターン部40を有し、かつこのUターン部40を通過した燃焼ガスを排気口に導く燃焼ガス流路4と、Uターン部40の底部に配された吸音材と、を備えている、逆燃式の燃焼装置A1であって、前記吸音材としては、粘弾性を有するゲル状の第1の吸音材6と、この第1の吸音材6よりも耐熱性および吸音周波数が高い非ゲル状の第2の吸音材7とを備えており、これらは、第1の吸音材6よりも第2の吸音材7の方が上層となるように積層されている。
【選択図】 図1
Description
本発明は、たとえば給湯装置などとして構成される燃焼装置、さらに詳しくは、騒音および振動の低減機能を高めることが可能な燃焼装置に関する。
燃焼装置の一例として、本出願人は、特許文献1に記載のものを先に提案している。同文献に記載された燃焼装置は、オイル燃焼器の上方から下方に向けて送風ファンにより燃焼用空気を送りながら、前記オイル燃焼器によって燃料オイルを下向きに燃焼させる逆燃式の燃焼装置である。この燃焼装置において、前記オイル燃焼器によって発生された燃焼ガスは、前記オイル燃焼器の下方に設けられた底部ケーシング(集合筒)内に下向きに進行した後に、この底部ケーシング内において上向きにUターンすることにより、前記底部ケーシング上に設けられた消音器内に流入し、排気口へと導かれる。このような逆燃式の燃焼装置は、底部ケーシング上に、オイル燃焼器と消音器とをスペース効率良く並べられた構造となるため、装置全体が上下高さ方向あるいは水平方向に大きく嵩張らないようにして小型化を図るのに好適である。
前記したような燃焼装置の運転時においては、排気口からの排気音については消音器の作用により低減されるものの、燃焼ガスが消音器に至る以前の経路においても騒音や振動が発生する。そこで、特許文献1においては、底部ケーシングを上底と下底とを有する2重底構造とし、上底の上側に吸音材を設けるとともに、上底と下底との間にも吸音材をさらに設けている。このような手段によれば、2層の吸音材の吸音効果により、騒音および振動が抑制される効果が得られる。
しかしながら、前記従来技術においては、次に述べるように、未だ改善すべき余地があった。
すなわち、前記従来技術においては、吸音材を2層構造にしているものの、これら2層構造の吸音材を具体的にどのような材質にするかによって、その騒音防止性能および振動防止性能は大きく異なったものとなる。一般的に、燃焼装置の吸音材としては、ガラスウールやロックウールなどの繊維状吸音材が用いられている。その理由は、燃焼装置においては耐熱性が要求されるのに対し、前記した繊維状吸音材はそのような要求に応え得ること、およびそれらの材料コストが比較的廉価であることによる。ただし、繊維状吸音材は、中・高周波数域の吸音性能に優れるものの、低周波数域の吸音性能はやや劣る。したがって、前記した2層構造の吸音材を、そのような繊維状吸音材としただけでは、低周波数域の騒音および振動を十分に抑制することは難しい。繊維状吸音材のボリュームをかなり大きくすれば、低周波数域の吸音効果はある程度は高められるものの、そのようにしたのでは、燃焼装置の底部ケーシングの容積を大きくする必要が生じ、装置全体が大型化する不具合を招く。また、燃焼装置がオイル燃焼式のものである場合、燃焼時の火力を大きくしたときに低周波のかなり大きな騒音や振動が発生する場合があるが、このような低周波の騒音や振動は、繊維状吸音材のボリュームを大きくするだけでは、やはり十分に低減することは難しい。
なお、従来においては、たとえば特許文献2に示すように、燃焼装置の騒音防止手段として、ゴム製シートを用いる手段がある。このゴム製シートは、繊維状吸音材と比較すると、低周波数域の吸音性能に優れるものの、その性能は十分であるとは言えず、未だ改善の余地がある。また、ゴム製シートを用いる手段では、中・高周波数域の騒音を十分に低減することができない。さらに、燃焼装置の底部ケーシングの底部は、たとえば丸みを帯びた形状に形成される場合があるが、このような箇所に対してゴム製シートを隙間などが生じないように寸法精度良く適切に沿わせて配置することは難しく、実際の使用に際しては不便を生じる。
また、給湯装置などとして構成されている燃焼装置の多くは、燃焼器や燃焼ガス流路などを備えた燃焼装置本体部が、外装ケース内に収容されており、使用時において風雨などに直接晒されないようになっている。前記外装ケースは、燃焼装置本体部を取り囲んでいるために、ある程度の騒音防止効果を発揮する。しかしながら、従来の外装ケースは、たとえば薄手の金属板を単にボックス状に形成しただけのものであるなど、実質的には、騒音および振動を有効に防止するための手段は講じられていないのが実情であった。その結果、従来においては、燃焼装置本体部が発生させる騒音が外装ケースの外部に大きな音量で放出されたり、あるいは外装ケースから低周波の振動が燃焼装置の設置箇所周辺部に伝わるなどして、周辺環境を悪化させる場合があった。このような問題も適切に解消することが望まれる。
本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、小型化ならびに製造の容易化を図ることができ、しかも低周波数域から高周波数域に至る広い帯域にわたっての騒音および振動の低減機能、とくに低周波の振動低減機能に優れた燃焼装置を提供することを、その課題としている。
上記の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。
本発明の第1の側面により提供される燃焼装置は、燃料を燃焼させる燃焼器と、この燃焼器により発生された燃焼ガスを前記燃焼器の下方に進行させる送風ファンと、前記燃焼器の下方に進行した燃焼ガスを上向きにUターンさせるUターン部を有し、かつこのUターン部を通過した燃焼ガスを排気口に導く燃焼ガス流路と、前記Uターン部の底部に配された吸音材と、を備えている、逆燃式の燃焼装置であって、前記吸音材としては、粘弾性を有するゲル状の第1の吸音材と、この第1の吸音材よりも耐熱性および吸音周波数が高い非ゲル状の第2の吸音材とを備えており、これら吸音材は、前記第1の吸音材よりも前記第2の吸音材の方が上層となるように積層されていることを特徴としている。
本発明によれば、次のような効果が得られる。
第1に、前記第1の吸音材は、粘弾性を有するゲル状である。このゲル状の物質は、電子部品の保護材などとして使用されている実情にあるが、本発明は、これを逆燃式の燃焼装置における燃焼ガス流路の底部に配置するという新規な用途を着想したものである。粘弾性を有するゲルは、従来において低周波の防振用途に用いられていたゴムと比較すると、架橋密度が低く、ゲル特有の低応力下での防振・衝撃吸収特性を発揮し、吸音材として使用した場合にも、低周波数域の騒音防止効果ならびに振動防止効果はゴム製吸音材よりも格段に優れたものとなる。その一方、本発明においては、前記した第1の吸音材に加えて、第2の吸音材を備えており、この第2の吸音材は、第1の吸音材よりも高い周波数域の振動を吸収する。したがって、本発明によれば、低周波数域から高周波数域にわたる広い周波数帯域の騒音防止および振動防止効果に優れたものとなり、とくにユーザにとって不快な低周波の振動防止効果は非常に優れたものとなる。また、第1および第2の吸音材は、逆燃式の燃焼装置において騒音や振動が発生し易い燃焼ガス流路のUターン部の底部に配置され、下向きに進行してくる燃焼ガスが吸音材に直接当たるようにされているために、前記した騒音および振動防止効果は、より優れたものとなる。
第2に、本発明によれば、低周波数域の吸音は第1の吸音材が担当し、またそれよりも高周波数域の吸音は第2の吸音材が担当している。したがって、たとえば1種類の吸音材のみを用いた場合とは異なり、広い周波数帯域での騒音防止効果を得ることを目的として吸音材の使用量を極端に多くする必要はない。本発明によれば、第1および第2の吸音材のそれぞれの使用量を少なくし、装置全体の小型化を図ることもできる。
第3に、前記第2の吸音材は、前記第1の吸音材よりも耐熱性が高く、かつ燃焼ガス流路の底部において第1の吸音材の上側に積層している。したがって、第1の吸音材は、燃焼ガスに直接晒されないように第2の吸音材によって保護される。ゲル状物質は、一般的に、さほど優れた耐熱性を有していないが、本発明によれば、ゲル状の第1の吸音材が燃焼ガスによって高温に加熱されることが適切に防止され、長期間にわたって良好な品質および性能を維持することが可能となる。
第4に、第1の吸音材を構成するゲル状物質は、所望の形状に寸法精度良く成形することが可能である。本発明においては、第1の吸音材が、燃焼ガス流路のUターン部の底部であって、しかも第2の吸音材よりも下側に設けられているものの、第1の吸音材をそのような部分に適切に組み込むことができるように成形することは容易である。Uターン部の底部は、適当な丸みを付けた形状、あるいはそれ以外の複雑な形状に形成される場合があるが、第1の吸音材をそのような形状に的確に対応させることが可能である。したがって、本発明によれば、装置の製造作業も容易である。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第1および第2の吸音材の間には、空気断熱層が形成されている。
このような構成によれば、燃焼ガス流路から第1の吸音材に熱が伝わることが空気断熱層によっても抑制されることとなり、第1の吸音材が熱によりダメージを受けることがより適切に防止される。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第1の吸音材の上面および前記第2の吸音材の下面の少なくとも一方は、凹凸面とされており、その凹状部が、前記空気断熱層となっている。
第1および第2の吸音材どうしの間に空気断熱層を形成する手段としては、たとえばそれら吸音材どうしの間にスペーサを配置するといった手段を採用することが可能である。これに対し、前記構成によれば、スペーサなどの部材を用いることなく、第1の吸音材の上面と第2の吸音材の下面とを直接接触させるだけであっても、空気断熱層を適切に形成することができる。また、第1および第2の吸音材どうしの接触面の少なくとも一方が凹凸面であれば、それらの接触面積が小さくなるため、第2の吸音材から第1の吸音材への熱伝導量が少なくなり、第1の吸音材の温度上昇がより抑制される効果も得られる。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第1の吸音材の下面も凹凸面とされている。
このような構成によれば、第1の吸音材の放熱部として機能する下面の面積を大きくすることができ、第1の吸音材の温度上昇を抑制するのにより好適となる。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第1の吸音材の内部、外面、または近傍に向けて冷却用の媒体を供給する手段をさらに備えている。
このような構成によれば、第1の吸音材を強制的に冷却することができるために、この第1の吸音材が熱によりダメージを受けることがより確実に防止される。
本発明の第2の側面により提供される燃焼装置は、燃料を燃焼させる燃焼器およびこの燃焼器により発生された燃焼ガスを排気口まで導く燃焼ガス流路を有する燃焼装置本体部と、この燃焼装置本体部を囲む外装ケースと、を備えており、前記外装ケースを設置対象領域上に載置することによりその設置が図られる、載置型の燃焼装置であって、前記外装ケース内の底部には、粘弾性を有するゲル状の第1の吸音材が設けられているとともに、この第1の吸音材の上側には、前記第1の吸音材よりも耐熱性および吸音周波数が高い非ゲル状の第2の吸音材が積層して設けられていることを特徴としている。
このような構成によれば、燃焼装置本体部において発生した騒音が外装ケースの外部に大きな音量で漏出したり、あるいは振動が外装ケースの底部からこの燃焼装置が設置されている地面や床などの設置対象領域に伝わることが、第1および第2の吸音材の吸音作用あるいは防振作用により抑制される。本発明の第1の側面により提供される燃焼装置と同様に、第1の吸音材は、粘弾性を有するゲル状であるため、とくに低周波数域の吸音・防振効果が優れ、耳障りな低周波の振動音によって周辺環境が悪化することを防止するのに好適である。第2の吸音材は、第1の吸音材よりも高い周波数域に対する吸音効果を発揮するため、低周波数域から高周波数域に至る広い帯域での騒音防止効果も得られる。また、本発明によれば、そのような広い帯域での騒音防止効果を高める手段として、第1および第2の吸音材のそれぞれの使用量を極端に多くする必要がなく、吸音材全体の使用量を少なくし、外装ケースが大型化しないようにする効果も得られる。さらに、第2の吸音材は、外装ケースの底部において第1の吸音材よりも上側に積層されており、第1の吸音材が燃焼装置本体部からの熱を直接受けないように保護される効果も得られる。さらに、外装ケースの底部は、複雑な形状に形成される場合があるが、ゲル状の第1の吸音材は、寸法精度良く所定の形状に成形することができるために、そのような外装ケースの底部にも第1の吸音材を容易に組み込むことが可能である。
本発明の第3の側面により提供される燃焼装置は、燃料を燃焼させる燃焼器およびこの燃焼器により発生された燃焼ガスを排気口まで導く燃焼ガス流路を有する燃焼装置本体部と、この燃焼装置本体部を囲む外装ケースと、を備えており、前記外装ケースの背面部を設置対象壁に対向させるようにして前記外装ケースを前記設置対象壁に取り付けることによりその設置が図られる、壁掛け型の燃焼装置であって、前記外装ケース内の背面寄り部分には、粘弾性を有するゲル状の第1の吸音材が設けられているとともに、前記第1の吸音材の正面側には、前記第1の吸音材よりも耐熱性および吸音周波数が高い非ゲル状の第2の吸音材が積層して設けられていることを特徴としている。
このような構成によれば、壁掛け型の燃焼装置において、外装ケースの外部に騒音が大きな音量で漏れることや、この燃焼装置が設置されている設置対象壁に低周波数の振動が伝わることが、第1および第2の吸音材の作用により適切に防止される。また、前記構成によれば、本発明の第2の側面により提供される燃焼装置について述べたのと同様に、低周波数域から高周波数域にわたる広い帯域の騒音低減効果に優れ、低周波の振動の低減効果がとくに優れる。また、第1および第2の吸音材の総使用量はさほど多くする必要がなく、外装ケースの大型化が抑制される。さらに、第1の吸音材が燃焼装置本体からの熱を受けてダメージを受けることが第2の吸音材によって防止されるとともに、第1の吸音材については外装ケース内の背面部の形状などに対応させて容易に製造することができるといった効果も得られる。
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。
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。
図1は、本発明が適用された燃焼装置の一実施形態を示している。本実施形態の燃焼装置A1は、熱交換器2を備えた給湯装置として構成されており、燃焼器1、底部ケーシング3、消音器5、およびこれらを囲み込む外装ケース9を具備している。この燃焼装置A1は、底部ケーシング3内の底部に第1および第2の吸音材6,7が設けられている構成に最大の特徴があり、それ以外の全体の基本的な構成は、従来既知の逆燃式のものと同様である。
燃焼器1は、灯油などの燃料オイルを噴霧ノズル10から下向きに噴射させ、点火プラグ12により着火させて燃焼させるものであり、噴霧ノズル10は、熱交換器2の缶体20上に載設された缶体11内の上部に取り付けられている。噴霧ノズル10には、図示されていない燃料タンクから電磁弁15aや配管15bなどを介して燃料オイルが供給される。缶体11の内部には、送風ファン13から燃焼用空気が下向きに送り込まれるようになっており、この燃焼用空気は、噴霧ノズル10の周囲およびその下方領域にわたって設けられた燃焼筒14内に進入する。燃焼筒14は、その周壁に複数の通気孔を有しており、この燃焼筒14内において前記燃焼用空気を旋回流とし、噴霧された燃料オイルと燃焼用空気との混合を促進する役割を果たす。この旋回流も騒音の要因となる。
熱交換器2は、缶体20と水管21とを備えており、水管21の一部分は、缶体20内に位置して複数枚のフィン22aが装着された熱交換部22として構成されている。水管21の一端の入水口21aから供給された水は、この水管21内を流通する過程において燃焼器1によって発生された燃焼ガスとの熱交換により加熱され、水管21の他端の出湯口21bから所定の給湯先に供給されるようになっている。
底部ケーシング3は、たとえば銅あるいはステンレスなどの金属製であり、熱交換器2の缶体20の下部開口部および消音器5の下部開口部(流入口40a)と連通する2つの開口部30a,30bを上面部にする略ボックス状であり、熱交換器2および消音器5の下方に位置してそれらを支持している。この底部ケーシング3は、熱交換器2の缶体20内を下向きに進行してきた燃焼ガスを上向きにUターンさせて消音器5内に導く役割を果たす。この燃焼装置A1においては、缶体20、底部ケーシング3、および消音器5のそれぞれの内部が一連に繋がった燃焼ガス流路4となっており、底部ケーシング3の内部が、燃焼ガス流路4のUターン部40である。
第1の吸音材6は、粘弾性を有するゲル状の吸音材であり、その具体的な材質は、たとえばシリコーンゲルである。このシリコーンゲルの吸音材は、架橋密度が非常に低いために、ゲル特有の低応力下での防振・衝撃吸収特性を発揮し、このシリコーンゲルと同様に粘弾性を有する各種のゴムと比較しても、耳障りな低周波数域の吸音および防振効果に優れている。とくに、本願発明者らの試験によれば、針入度が90以上である場合、その吸音および防振効果はより優れたものとなり、好ましいことが確認された。また、ある程度の強度および十分な保形性を確保する観点すると、その比重が0.5以上であることが好ましいことも確認された。一方、第2の吸音材7は、繊維状吸音材であり、たとえばガラスウールである。この第2の吸音材7は、第1の吸音材6と比較すると、中・高周波数域の吸音効果に優れ、また耐熱性にも優れる。
第1の吸音材6は、底部ケーシング3の底壁部31上に設けられている。シリコーンゲルは、寸法精度良く成形することが可能であり、たとえば底部ケーシング3の底部の形状に予め一致するように成形しておくことにより、前記部分への組み込み作業を容易かつ適切に行なうことが可能である。本実施形態では、後述するように、第1の吸音材6の表面を凹凸状に形成するために、第1の吸音材6を底部ケーシング3内に組み込む前にそのような形状に予め成形しておくことが好ましいものの、第1の吸音材6を底部ケーシング3に設ける手法としては充填法を用いることも可能である。この充填法においては、底部ケーシング3内の底部に未硬化のシリコーンオイル(ゾル)を充填し、その後これを硬化させてゲル化させることとなる。第2の吸音材7は、第1の吸音材6の上面60aの全体を覆うように第1の吸音材6上に積層している。この第2の吸音材7の表面上には、この第2の吸音材7を押さえ付ける内張り部材8が設けられている。この内張り部材8は、パンチングメタルあるいは金網などの多数の貫通孔を有する多孔部材により構成されている。
図1のI部拡大図に表われているように、第1の吸音材6の上面60aは、複数の凸部61を有する凹凸面として形成されている。このため、各凸部61の先端部は、第2の吸音材7の下面70aに当接しているものの、上面60aの凹状部は、空気断熱層62となっている。第1の吸音材6は、既述したとおり、所望の形状およびサイズに精度良く成形可能であり、上面60aを前記したような凹凸面に形成することも容易である。各凸部61は、たとえば略半球状の突起であるが、これに限定されるものではなく、円柱状や四角柱状などの柱状の突起、三角錐や四角錐状などの角錐状または円錐状の突起、あるいはライン状に延びた断面半円状もしくは断面矩形状の突起など、種々の形状にすることができる。
消音器5は、流入口40aを底部に有し、かつ上部正面部に排気口40bを有している。この消音器5は、その本体ハウジング50の内側に、吸音材が配されているが、好ましくは、前記した底部ケーシング3と同様に、第1および第2の吸音材51,52、および内張り部材53が積層されている。第1および第2の吸音材51,52は、前記した第1および第2の吸音材6,7と同材質である。このような構成によれば、この消音器5による消音性能をも高めることが可能である。
次に、燃焼装置A1の作用について説明する。
まず、燃焼器1を駆動させて燃料オイルを燃焼させると、燃焼ガスは熱交換器2の熱交換部22を通過して底部ケーシング3内に流入してUターンし、その後消音器5内を通過して排気口40bから外部に排出される。このような燃焼装置A1の運転時には、燃焼器1の駆動に伴う燃焼音や、送風ファン13からの送風音などの騒音や振動が発生する。騒音は、低周波数域から高周波数域までの広い周波数域にわたり、振動としてはとくに低周波の振動がユーザにとって不快感を与える。これに対し、第2の吸音材7は、中・高周波数域の騒音防止効果を発揮する一方、第1の吸音材6は、既述したとおり、低周波数域の騒音および振動に対して優れた抑制効果を発揮する。これら第1および第2の吸音材6,7は、送風ファン13の送風作用により下向きに進行してくる燃焼ガスを直接受ける箇所に配置されており、前記した騒音および振動抑制効果はより発揮され易くなる。燃焼器1は、オイル燃焼器であり、とくに噴霧オイルと燃焼用空気とを混合させる旋回流を発生させるタイプのものであるため、燃焼時の火力を大きくした場合には、低周波の振動を発生し易い。本来ならば、これがユーザにとって非常に耳障りとなる虞れがあるものの、本実施形態の燃焼装置A1においては、そのような振動も第1の吸音材6の作用により十分に低減することが可能である。
一方、シリコーンゲルからなる第1の吸音材6は、たとえばガラスウールからなる第2の吸音材7と比較すると、耐熱性に劣る。これに対し、第1の吸音材6は第2の吸音材7によって覆われており、燃焼ガスに直接晒されないようになっている。このため、燃焼ガスの熱によって第1の吸音材6が大きなダメージを受けないようにし、長期間にわたって品質劣化を防止することができる。また、第1および第2の吸音材6,7の間には、空気断熱層62が形成されている。さらに、第1の吸音材6は、第2の吸音材7に当接しているものの、この当接は、複数の凸部61の先端部が第2の吸音材7に当接しているだけであって、それらの接触面積は小さく、第2の吸音材7から第1の吸音材6に向けて熱が直接伝わることも抑制される。したがって、第1の吸音材6の温度上昇の抑制がより徹底されることとなり、第1の吸音材6の保護が一層適切に図られる。
前記したように、この燃焼装置A1においては、第1の吸音材6を利用して、低周波数域の騒音および振動の低減を図っている。本実施形態とは異なり、たとえば第2の吸音材7のみによって低周波数域の騒音をも低減させようとした場合には、第2の吸音材7のボリュームをかなり大きくする必要があり、底部ケーシング3の大型化を招来するが、この燃焼装置A1においてはそのような不具合も無い。
図2〜図7は、本発明の他の実施形態を示している。これらの図において、前記実施形態と同一または類似の要素には、前記実施形態と同一の符号を付している。
図2(a)に示す構成においては、第1の吸音材6のうち、第2の吸音材7に対面する上面60aは、平面状である。これに対し、第2の吸音材7の下面71aは、複数の凸部72を有する凹凸面とされており、これらの凸部72が第1の吸音材6の上面60aに当接している。第2の吸音材7をたとえばロックウールとすれば、第2の吸音材7を本実施形態に示すような形状に成形することは容易である。本実施形態においても、前記実施形態と同様に、第1および第2の吸音材6,7どうしの接触面積を小さくしつつ、それらの間に空気断熱層62が形成されることとなるため、燃焼ガスによって第1の吸音材6が加熱されることを抑制し、その保護を図るのに好適となる。
図2(b)に示す構成においては、第1の吸音材6の下面60bも、凹凸面とされている。底部ケーシング3の底壁部31は、下面60bと嵌合する凹凸状に形成されている。第1の吸音材6の下面60bは、放熱面として機能させることができるが、本実施形態によれば、この下面60bが凹凸面とされて面積が大きくされており、しかも底部ケーシング3の底壁部31との接触面積の拡大も図られているために、第1の吸音材6から底壁部31への放熱量は多くなる。したがって、第1の吸音材6の温度上昇を抑制するのにやはり好適となる。
図2(c)に示す構成においては、第1の吸音材6の複数箇所に、管体24が貫通して設けられている。この管体24内には、冷却用の水が供給されるようになっている。本実施形態によれば、前記水によって第1の吸音材6を強制的に冷却することが可能であり、第1の吸音材6が燃焼ガスの熱によってダメージを受けることがより確実に防止される。
また、本実施形態においては、管体24内に供給された冷却用の水を利用して、燃焼ガス(排ガス)から熱を回収することができる。給湯装置の場合、この管体24内を通過して加熱された水(湯)を出湯口に供給し、または本来の熱交換器に供給することにより、給湯に利用することが可能であり、いわゆる排ガスの有効利用により熱交換効率を高めることができる効果も得られる。本実施形態においては、第1の吸音材6の冷却方式を水冷方式としているが、本発明はこれに代えて、空冷方式を採用することもできる。空冷方式の場合、管体24内、あるいは第1の吸音材6に形成された貫通孔に、冷却用の空気を供給すればよい。また、たとえば空気断熱層62に冷却用の空気を供給するなど、第1の吸音材6の外面または近傍に向けて冷却媒体を供給させるようにしてもかまわない。
図3に示す構成においては、底部ケーシング3の底壁部31に加え、これに繋がって起立している側壁部32にも第1および第2の吸音材6,7ならびに内張り部材8が設けられている。このような構成によれば、底壁部31のみに吸音材が設けられている場合よりもさらに騒音および振動防止効果を高めることが可能であり、本発明はこのような構成にしてもよい。
図4に示す燃焼装置A2は、正燃式(上燃式)の燃焼装置であるとともに、外装ケース9が地面あるいは床などの設置対象領域n1上に載置されることにより設置される載置型の燃焼装置である。外装ケース9内に収容されている燃焼装置本体部Bは、缶体19内の底部に燃焼器1Aが設けられ、かつこの燃焼器1Aの下方からは送風ファン13Aによって上向きに燃焼用空気が供給される構成となっている。缶体19内のうち、燃焼器1Aの上方には、フィン付きの水管29を有する熱交換器2Aが設けられており、入水口29aから入水した水は、熱交換器2Aを通過して燃焼ガスと熱交換されてから出湯口29bを介して所定の給湯先に供給されるようになっている。缶体19の上部には、熱交換器2Aを通過した燃焼ガスを外装ケース9の外部に排出するための排気口28aが設けられている。
外装ケース9の底壁部90a上には、第1および第2の吸音材6,7ならびに内張り部材8が積層して設けられている。これらの構造は、たとえば図1のI部拡大図で示した構造と同様であり、その詳細な説明は省略する。この燃焼装置A2においては、たとえば図5に示すように、外装ケース9の底壁部90aの上方に、上底部91(または支持部)が設けられており、この上底部91によって燃焼装置本体部Bが支持された構造とされている。第1の吸音材6がシリコーンゲルであると、その耐荷重性が乏しく、燃焼装置本体部Bの大きな重量を支持することは難しいが、前記した構造によれば、第1の吸音材6に荷重負担をかけないようにすることができる。第1および第2の吸音材6,7および内張り部材8は、図5に示した上底部91と底壁部90aとの隙間92に相当する箇所に設けられている。
本実施形態の燃焼装置A2においては、燃焼装置本体部Bが騒音や振動を発生させるものの、第1および第2の吸音材6,7は、先に述べた実施形態と同様にこれらを抑制する効果を発揮し、とくに低周波の振動に対して優れた抑制効果を発揮することとなって、設置対象領域n1に低周波の振動が大きな振幅で伝達しないようにすることができる。したがって、この燃焼装置A2の設置箇所の周辺環境を良好とし、ユーザに不快感を与えないようにすることができる。もちろん、第1および第2の吸音材6,7が積層された構造によれば、騒音や振動の抑制効果に加えて、先の実施形態において述べたのと同様な効果が得られる。より具体的には、第1の吸音材6は第2の吸音材7によって覆われているために、燃焼装置本体部Bから発せられる熱から保護される効果が得られる。また、第1および第2の吸音材6,7のそれぞれの使用量は比較的少なくて済み、外装ケース9の大型化が回避可能である。さらに、外装ケース9の底部が複雑な形状であってもそれに対応した形状およびサイズに第1の吸音材6を容易に成形し、その製造が容易であるといった効果が得られる。
図6に示す燃焼装置A3は、燃焼装置本体部Bを収容する外装ケース9が、家屋の外壁などの設置対象壁n2に取り付けられて設置される壁掛け型の燃焼装置である。燃焼装置本体部Bは、入水口29aおよび出湯口29bの位置は相違するものの、それ以外の基本的な構造は、図4に示したものと同様である。外装ケース9は、前面開口型のケース本体部99Aと、その前面開口部を覆うカバー体99Bとを有しており、ケース本体部99Aには、この外装ケース9を設置対象壁n2にボルト98などを利用して取り付けるためのブラケット97が設けられている。
外装ケース9の背面部90bの正面側には、第1および第2の吸音材6,7ならびに内張り部材8がそれらの順序で積層して設けられている。これらの積層構造は、図1のI部拡大図で示した構造と同様である。
本実施形態の燃焼装置A3によれば、先に述べた燃焼装置A2と同様に、燃焼装置本体部Bが発生させる騒音および振動に対して第1および第2の吸音材6,7が緩衝作用を発揮する。とくに、低周波の振動については第1の吸音材6が大きく減衰させて、この振動が外装ケース9の背面部90bから設置対象壁n2に大きな振幅で伝わらないようにすることができる。したがって、この燃焼装置A3においても、設置箇所の周辺環境を良好とし、ユーザに不快感を与えないようにすることができる。また、この燃焼装置A3においては、やはり先に述べた燃焼装置A1,A2と同様な効果が得られる。具体的には、第1の吸音材6が燃焼装置本体部Bから発せられる熱から保護される効果、第1および第2の吸音材6,7のそれぞれの使用量を少なくすることができる効果、外装ケース9の背面部分が複雑な形状であってもそれに対応した形状およびサイズに第1の吸音材6を容易に形成することができるといった効果が得られる。
図7は、外装ケース9の背面部90bと底壁部90aとのそれぞれに、第1および第2の吸音材6,7ならびに内張り部材8が積層して設けられている。このような構成によれば、騒音および振動の抑制効果がさらに高められる。本実施形態から理解されるように、本発明においては、外装ケース9の複数の壁部にわたって第1および第2の吸音材6,7を設けてもよく、もちろん、外装ケース9のケース本体部99Aの内面部分の全体、およびカバー体99Bの内面部分などにわたって第1および第2の吸音材6,7を設けた構造とすることもできる。また、燃焼装置本体部Bは、正燃式のものとして構成されているが、たとえば図1に示したような逆燃式のものを載置型あるいは壁掛け型の燃焼装置として用いることもできる。
本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る燃焼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。
本発明でいう第1の吸音材としては、シリコーンゲルが好適であるが、これに限定されず、シリコーン系以外の高分子ゲルを用いることもできる。第2の吸音材についても、ガラスウールやロックウールに代表される繊維状吸音材とは異なる多孔質吸音材、あるいはそれ以外の吸音材を用いることが可能である。要は、第1の吸音材よりも耐熱性および吸音周波数域が高いものであればよい。また、本発明においては、第1および第2の吸音材に加えて、さらに他の1層または複数層の吸音材(この吸音材は、第1および第2の吸音材と材質が同一でもよいし、相違していてもよい)が積層された構成とすることも可能であり、このような構成も本発明の技術的範囲に包摂される。
本発明に係る燃焼装置は、給湯装置として構成するのに好適であるが、これに限定されず、熱交換器を有しない燃焼装置として構成することもできる。また、燃焼器は、オイル燃焼器に限らず、たとえばガス燃焼器でもよい。本発明は、燃焼ガスを発生させる種々の燃焼装置に適用可能である。
A1〜A3 燃焼装置
3 底部ケーシング
4 燃焼ガス流路
6 第1の吸音材
7 第2の吸音材
8 内張り部材
40 Uターン部
60a 上面(第1の吸音材の)
60b 下面(第1の吸音材の)
61 凸部
62 空気断熱層
70a 下面(第2の吸音材の)
3 底部ケーシング
4 燃焼ガス流路
6 第1の吸音材
7 第2の吸音材
8 内張り部材
40 Uターン部
60a 上面(第1の吸音材の)
60b 下面(第1の吸音材の)
61 凸部
62 空気断熱層
70a 下面(第2の吸音材の)
Claims (7)
- 燃料を燃焼させる燃焼器と、
この燃焼器により発生された燃焼ガスを前記燃焼器の下方に進行させる送風ファンと、
前記燃焼器の下方に進行した燃焼ガスを上向きにUターンさせるUターン部を有し、かつこのUターン部を通過した燃焼ガスを排気口に導く燃焼ガス流路と、
前記Uターン部の底部に配された吸音材と、
を備えている、逆燃式の燃焼装置であって、
前記吸音材としては、粘弾性を有するゲル状の第1の吸音材と、この第1の吸音材よりも耐熱性および吸音周波数が高い非ゲル状の第2の吸音材とを備えており、
これら吸音材は、前記第1の吸音材よりも前記第2の吸音材の方が上層となるように積層されていることを特徴とする、燃焼装置。 - 前記第1および第2の吸音材の間には、空気断熱層が形成されている、請求項1に記載の燃焼装置。
- 前記第1の吸音材の上面および前記第2の吸音材の下面の少なくとも一方は、凹凸面とされており、その凹状部が、前記空気断熱層となっている、請求項2に記載の燃焼装置。
- 前記第1の吸音材の下面も凹凸面とされている、請求項3に記載の燃焼装置。
- 前記第1の吸音材の内部、外面、または近傍に向けて冷却用の媒体を供給する手段をさらに備えている、請求項1ないし4のいずれかに記載の燃焼装置。
- 燃料を燃焼させる燃焼器およびこの燃焼器により発生された燃焼ガスを排気口まで導く燃焼ガス流路を有する燃焼装置本体部と、この燃焼装置本体部を囲む外装ケースと、を備えており、
前記外装ケースを設置対象領域上に載置することによりその設置が図られる、載置型の燃焼装置であって、
前記外装ケース内の底部には、粘弾性を有するゲル状の第1の吸音材が設けられているとともに、この第1の吸音材の上側には、前記第1の吸音材よりも耐熱性および吸音周波数が高い非ゲル状の第2の吸音材が積層して設けられていることを特徴とする、燃焼装置。 - 燃料を燃焼させる燃焼器およびこの燃焼器により発生された燃焼ガスを排気口まで導く燃焼ガス流路を有する燃焼装置本体部と、この燃焼装置本体部を囲む外装ケースと、を備えており、
前記外装ケースの背面部を設置対象壁に対向させるようにして前記外装ケースを前記設置対象壁に取り付けることによりその設置が図られる、壁掛け型の燃焼装置であって、
前記外装ケース内の背面寄り部分には、粘弾性を有するゲル状の第1の吸音材が設けられているとともに、前記第1の吸音材の正面側には、前記第1の吸音材よりも耐熱性および吸音周波数が高い非ゲル状の第2の吸音材が積層して設けられていることを特徴とする、燃焼装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004353438A JP2006162143A (ja) | 2004-12-06 | 2004-12-06 | 燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2004353438A JP2006162143A (ja) | 2004-12-06 | 2004-12-06 | 燃焼装置 |
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JP2006162143A true JP2006162143A (ja) | 2006-06-22 |
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ID=36664354
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JP2004353438A Pending JP2006162143A (ja) | 2004-12-06 | 2004-12-06 | 燃焼装置 |
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JP (1) | JP2006162143A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008249313A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Noritz Corp | 湯水加熱装置 |
JP2015158287A (ja) * | 2014-02-21 | 2015-09-03 | 株式会社ノーリツ | 燃焼装置 |
KR101918926B1 (ko) * | 2018-06-05 | 2019-02-08 | 장진동 | 농업용 온수 보일러 |
-
2004
- 2004-12-06 JP JP2004353438A patent/JP2006162143A/ja active Pending
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