JP6115766B2 - 消音装置、並びに、燃焼装置 - Google Patents

Description

本発明は、湯水や熱媒体を加熱する燃焼装置に備えられる消音装置に関するものであり、またその消音装置を備えた燃焼装置に関する。

給湯器や風呂装置等の熱源として、ガスや灯油等の燃料を燃焼する燃焼装置が多用されている。これらの燃焼装置は、ケーシング内に収容された燃焼部において燃料を燃焼して高温の燃焼ガスを生成し、その燃焼ガスの熱エネルギーをもって湯水や熱媒体を加熱するものである。そして、湯水や熱媒体と熱交換した燃焼ガスは、排気経路を介して、外部に排出される。

ところで、燃焼装置は、燃焼動作によって、燃焼に起因した音（燃焼音等という）が発生することが知られている。そして、この燃焼音は、燃焼部と外部とを連通した排気経路を介して、外部に伝搬する（騒音）。特に灯油等の液体燃料を燃焼する燃焼装置（以下、オイル式燃焼装置ともいう）においては、その燃焼音等に起因した騒音が顕著となるため、通常、消音機能が付加されている。すなわち、このようなオイル式燃焼装置では、効果的に燃焼音等を低減するべく、排気経路に消音器たるものが備えられている。

例えば、従来より燃焼装置に多用されている消音器としては、排気経路を延長して形成されたものがある。具体的には、この種の消音器は、排気経路を単純に直線状に延ばした部分であり、且つ、その延長部に消音材等を配した構造を有する。すなわち、このような燃焼装置は、通常の排気経路よりもその流路長を延長等することで、排気経路から外部に発せられる燃焼音等の音波の振動エネルギーを減衰している。しかしながら、排気経路を単純に延長すると、燃焼装置全体が大型化（特に高さ）してしまい、小型化の装置を要求する需要者のニーズに対応できないという不満があった。

そこで、従来より、そのようなニーズに応えるべく、排気経路を延長しつつも、装置全体を大型化させない消音器を備えた燃焼装置が市場に提供されている。そして、そのような消音器の１つとして、排気経路の延長部を、蛇行状にしたものがある。すなわち、この消音器は、排気経路の中途の空間を仕切り壁で複数に区切り、さらに区切られた空間同士を貫通孔で連通するようにして蛇行状の流路を形成した構成である。
例えば、その技術が、特許文献１に開示されている。

特開２０００−７４３５６号公報

しかしながら、この蛇行状の流路によって構成された消音器は、消音効果が高い反面、構造が複雑となってしまい、生産効率が著しく低下してしまう欠点があった。
その結果、この消音器を備えた燃焼装置は、製造コストが大幅に嵩んでしまっていた。

そこで、本発明では、従来技術の問題点に鑑み、構造の単純化を図り、生産効率の向上を図ることができる消音装置、並びに、燃焼装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するべく提供される請求項１に記載の発明は、燃料を燃焼して燃焼ガスを生成する燃焼装置に設けられ、燃焼ガスが通過する排気経路の一部を形成する消音装置であって、外郭を形成するケース体と、当該ケース体に収容される流路形成部材を有し、ケース体は、前記排気経路の一部を構成する上流側開口と下流側開口を有し、流路形成部材は、係合部を有した枠体と、当該枠体の内部を２以上の空間に仕切る仕切り壁を備え、当該仕切り壁は、消音材を所定の板部材で挟持した積層構造であると共に、仕切られた隣接する空間同士を連通させる連通孔を有し、当該積層構造の仕切り壁を、枠体の内部において係合部と係合させると、その積層構造が維持され、さらに連通孔を一部に有した燃焼ガスの流路が形成されるものであり、枠体と仕切り壁とを係合させた状態の流路形成部材を、ケース体に配することによって、ケース体の上流側開口及び下流側開口と、流路形成部材の燃焼ガスの流路とが連通し、前記排気流路の一部が形成されることを特徴とする消音装置である。

本発明の消音装置は、ケース体と流路形成部材とからなり、主に燃焼ガスの流路を形成する流路形成部材の構造を単純化することで、生産効率の向上を図っている。すなわち、本発明では、流路形成部材が、枠体と仕切り壁とを有し、その両者を簡易に連結可能な構造とされている。具体的には、流路形成部材は、枠体に係合部が設けられており、その係合部に対して、仕切り壁が係合できる構成である。また、仕切り壁は、消音効果を高めるべく、消音材を所定の板部材で挟持した積層構造とされており、その仕切り壁の積層構造を枠体の係合部によって維持できる構成である。つまり、本発明では、単純に重ね合わせた消音材と所定の板部材を、枠体の係合部に係合させるだけで、枠体に仕切り壁を連結させることができる。そして、このようにして枠体と仕切り壁とが連結されると、枠体内が仕切り壁によって２以上の空間に分割され、さらにそれらの分割された空間が連通孔によって連通し、一連の燃焼ガスの流路（例えば蛇行状の流路）が形成される。すなわち、本発明においては、流路形成部材の構造の単純化を図りつつも、枠体内に燃焼ガス用の流路を形成することを可能にしている。

そして、このようにして組み上げられた流路形成部材を、ケース体内に配すると、流路形成部材の流路と、ケース体に設けられた上流側開口及び下流側開口とが連通し、排気経路の一部が容易に形成される。

以上のように、本発明によれば、流路形成部材の構造の単純化を図りつつも、予め組み上がった流路形成部材をケース体内に配すれば、排気経路の一部を形成することができる構造にしているため、高い組立容易性を確保でき、従来よりも生産効率を飛躍的に向上させることに成功している。
また、本発明では、燃焼ガス用の流路を蛇行形状とし、限られた設置スペースであっても、一定以上の燃焼ガスの流路延長を確保することができる構造であるため、従来と同様、高い消音効果を発揮することができる。

請求項２に記載の発明は、前記枠体は、少なくとも側面壁を有し、当該側面壁に設けられた溝が前記係合部として機能するものであり、前記仕切り壁は、そのいずれかの端辺を係合部たる溝に係合させると積層構造を維持することを特徴とする請求項１に記載の消音装置である。

かかる構成によれば、枠体の側面壁に溝が設けられ、その溝に仕切り壁の端辺を係合させて両者の連結が可能である。具体的には、例えば、枠体の溝を仕切り壁の積層厚さ程度に設定し、仕切り壁がその溝において積層厚方向に挟まれるようにする。このように、枠体に単純な溝を設けることによって、仕切り壁の積層構造の維持と、枠体と仕切り壁との連結構造の形成の双方を同時に期待することが可能となる。その結果、本発明では、より高い組立容易性を期待することが可能となる。

請求項３に記載の発明は、前記枠体は、少なくとも２つの枠片を有し、それらの枠片を組み合わせてなるものであり、組み合わされた枠片同士は、前記ケース体に収容されることで、枠体の形状を維持することを特徴とする請求項１又は２に記載の消音装置である。

かかる構成によれば、枠体が少なくとも２つの枠片によって形成されるため、仕切り壁の連結がより容易なものとなる。つまり、本発明では、枠体の内部を開放した状態で、仕切り壁を枠体の係合部に配し、その後、枠体を閉じた状態にすることができる。このように、流路形成部材の組み立て作業の効率化を図ることによって、さらなる生産効率の向上が可能となる。

請求項４に記載の発明は、ケース体には、内側に向けて突出した補強用リブが設けられ、流路形成部材は、補強用リブに沿って、ケース体の内部に配することが可能であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の消音装置である。

かかる構成によれば、流路形成部材を、ケース体に設けた補強用リブに沿わせて当該ケース体内の所定の位置に配することができるため、ケース体の補強を図りつつも、流路形成部材の位置決めの容易性を図ることができる。つまり、本発明によれば、構造の合理性が高い。

ところで、グラスウール等の消音材は、伝達した音波の振動エネルギーを効果的に減衰できる機能を有している。すなわち、いずれかの場所で発生した音が、消音材に伝達されると、当該消音材の内部で音波の振動エネルギーが効率的に消費され、小さな音となって聞こえるあるいは全く聞こえなくなるという効果を発揮する。つまり、消音材は、音波が伝わることで初めて効果を発揮し、また音波が直接伝達されることでより効果的にその機能を発揮する。
一方で、グラスウール等の消音材は、通常、単品で使用できる程強度を有していない。

そのため、従来より、消音装置に用いられる消音材は、他の部材と共に仕切り壁を構成する構造がとられている。具体的には、そのような仕切り壁には、消音材に音波を直接的に伝達可能な複数の孔を備えた多孔板（例えばパンチングメタル等）と、孔を有さない平面板とによって、消音材を挟持した構造のものがある。しかしながら、このような構造の仕切り壁を採用すると、仕切り壁によって仕切られた多孔板側の流路を通過する音波は、当該多孔板の孔を介して消音材に直接的に伝達されるため、効果的にそのエネルギーが減衰されるが、平面板側の流路を通過する音波は、消音材に直接的に伝達されることがないため、十分なエネルギーの減衰効果を得ることができなかった。

そのため、消音材を２つの多孔板で挟持する構造が勘案されるが、単純に多孔板同士で消音材を挟んだ場合、仕切り壁によって仕切られた一方の多孔板側から消音材に伝達した音波は、その大半が対向する他方の多孔板側の孔を通過してしまう。特に、前記一方の多孔板側の流路が上流側の流路であり、前記他方の多孔板側の流路が下流側の流路であったならば、上流側の流路を通過する音波が、前記他方の多孔板の孔を介して、下流側にショートカットしてしまうため、消音効果が低減してしまうというおそれがあった。

そこで、前記問題点を解決するべく提供される請求項５に記載の発明は、前記仕切り壁は、消音材を２つの多孔板によって挟持したものであり、当該２つの多孔板は、一方の多孔板の孔の投影方向に、他方の多孔板の孔が存在しない板を組み合わせていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の消音装置である。

かかる構成によれば、消音材を２つの多孔板で挟持させると共に、消音材を間に対向する２つの多孔板を、それぞれの孔の投影方向に対向する多孔板の孔が存在しないようにしているため、一方の多孔板の孔から消音材に伝達した音波が、他方の多孔板の孔を介して、下流側の流路にショートカットしてしまう不具合が防止される。つまり、本発明では、消音材に伝達される音波の割合を増やして消音効果を高めつつ、多孔板の孔を介して流路をショートカットする音波の割合を大幅に減らすことができるため、高い消音効果を期待することができる。

請求項６に記載の発明は、燃料を燃焼し燃焼ガスを生成する燃焼部と、燃焼ガスによって湯水又は熱媒体が加熱される熱交換器と、熱交換器で熱交換した燃焼ガスを外部に導く排気経路とを有する燃焼装置であって、前記排気経路の一部が、請求項１〜５のいずれかに記載の消音装置によって形成されていることを特徴とする燃焼装置である。

本発明の燃焼装置は、消音装置の流路形成部材が、単純に重ね合わせた消音材と所定の板部材を、枠体の係合部に係合させるだけで組み上がり、またその組み上がった流路形成部材を、ケース体内に配することで、排気経路の一部を形成することができるため、生産時における高い作業効率を確保することができる。

本発明の消音装置、並びに、燃焼装置は、主に流路形成部材の構造を単純化することで、組立効率を向上させているため、高い生産効率を確保することができる。

本発明の実施形態に係る燃焼装置の一部を示す正面図である。 図１の消音装置のＷ−Ｗ断面図である。 消音装置を示す斜視図である。 消音装置を示す分解斜視図である。 流路形成部材を示す分解斜視図である。 枠体を示す断面図である。 仕切り壁を示す分解斜視図である。 図７の第一板部材をα方向から示した矢視図である。 図７の第一板部材を示す側面図である。 図７の第二板部材をβ方向から示した矢視図である。 図７の第二板部材を示す側面図である。 第一板部材の孔と第二板部材の孔の相対関係を示す模式図である。 図４のケース体を示すＸ−Ｘ断面図である。 ケース体に収容された流路形成部材に注目した概念図である。 図３の消音装置を示すＹ−Ｙ断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は流路形成部材の組み立て手順を示す説明図である。 （ｄ）〜（ｆ）は流路形成部材をケース体に収容する際の手順を示す説明図である。 仕切り壁を構成する板部材の変形例を示す断面図である。

以下に、本発明の実施形態に係る燃焼装置について説明する。
まず、本実施形態の燃焼装置１全体の概略について説明する。
本実施形態の燃焼装置１は、給湯器として使用されるものであり、図示しない給水源から供給される水を加熱し、カラン等の給湯端末を介して外部等に給湯する給湯機能を有する。すなわち、燃焼装置１は、基本構成として、燃焼部５と、熱交換器６とを備え、燃焼部５で生成された燃焼ガスをもって、熱交換器６内を通過する水を加熱する機能を有する。

また、本実施形態の燃焼装置１は、灯油等の液体燃料が使用され、燃焼部５における炎孔（図示しない）が下方に向けられた逆燃式の燃焼部が採用されている。すなわち、燃焼装置１は、燃焼部５で生成された燃焼ガスが下方に向けて流れる構成である。そして、燃焼部５の下方に、燃焼ケース２０が接続され、さらにその下方に、熱交換器６が接続されている。これにより、熱交換器６には、燃焼ケース２０を通過した燃焼ガスが導入される。そして、熱交換器６よりも燃焼ガスの流れ方向下流側には、排気集合部２１、消音装置２がその順番で接続されて、一連の排気経路を形成している。

より詳細に説明すると、燃焼装置１は、各種機器をケーシング３０内に収容しており、その底面に載置された排気集合部２１を基準に、燃焼部５の下方に接続された燃焼ケース２０及び熱交換器６と、当該排気集合部２１よりも下流の流路を形成する消音装置２とが、ほぼ鉛直方向に沿って平行となる姿勢で並べられている。つまり、ケーシング３０内に設置された、燃焼ケース２０と、熱交換器６と、排気集合部２１と、消音装置２は、概ね「Ｕ」字型を呈する流路（前記排気経路を含む）を形成している。このため、燃焼装置１では、燃焼部５で生成された燃焼ガスが、燃焼ケース２０と熱交換器６を下方に向けて流れ、排気集合部２１で流れ方向を上方に転換し、消音装置２を上方に向けて流れる。そして、消音装置２を通過した燃焼ガスは、外部に排出される。

続いて、燃焼装置１の各部材又は機器について説明する。
燃焼部５は、公知のそれと同様に燃料噴霧ノズル（図示しない）やバーナ等（図示しない）を備えている。また、燃焼部５の上部には、送風機７が備えられており、燃焼時においては、送風機７が作動され、燃焼部５及び燃焼ケース２０の内部に燃焼用の空気が供給される。

燃焼ケース２０は、前記したように、燃焼部５の下方に位置しており、主に燃焼部５における燃焼動作に伴って発生する高温の燃焼ガスが流れる部分である。また、燃焼ケース２０の外周側には、当該燃焼ケースが過度に高温となるのを防止するべく、水管４０が巻き付けられている。なお、この水管４０は、その下流端が後述する熱交換器６に繋がっている。

熱交換器６は、燃焼ケース２０のさらに下方に位置しており、受熱管３８を通過する水と燃焼ガスとを熱交換させる部分である。すなわち、熱交換器６は、燃焼ガスが通過する空間内に受熱管３８が配された構成である。より具体的には、この熱交換器６は、所謂一次熱交換器としての機能を有する部分であり、受熱管３８を通過する水によって、主に燃焼ガスが有する顕熱が回収される。そして、本実施形態では、熱交換器６として、フィンアンドチューブ型の熱交換器が採用されている。
なお、熱交換器６の受熱管３８には、前記したように、水管４０を通過した水が導入される。

排気集合部２１は、熱交換器６で熱交換した直後の燃焼ガスが流れる部分であり、排気経路の一部を形成している。すなわち、排気集合部２１は、燃焼装置１の幅方向（図１の左右方向）に延びた排気空間４１を有し、その排気空間４１と熱交換器６及び消音装置２が連通している。具体的には、排気集合部２１は、幅方向一方の端部側において排気空間４１と熱交換器６とが連通しており、幅方向他方の端部側において排気空間４１と消音装置２とが連通している。これにより、排気集合部２１では、燃焼部５で生成され熱交換器６を下向きに通過した燃焼ガスが流入すると、排気空間４１の幅方向一方の端部側から他方の端部側に向けて（左側から右側に向けて）ほぼ水平方向に流れ、当該端部側に至れば、上向きに流れ方向を変換して消音装置２に向けて流出する。

消音装置２は、排気集合部２１を通過した燃焼ガスが流れる部分であり、前記排気集合部２１と排気経路を形成している。そして、消音装置２は、上部に排気口４２が設けられており、当該排気口４２を介して、排気経路を通過した燃焼ガスを外部に排出する。つまり、消音装置２では、燃焼ガスは基本的に上方に向けて流れる。また、この消音装置２には、消音機能が付加されている。すなわち、消音装置２は、消音材２５を具備した仕切り壁１２を有し、その仕切り壁１２によって、燃焼ガス用の流路長さを通常よりも延長している。そして、そのような構成にするべく、本実施形態の消音装置２では、燃焼ガスが流れる囲繞空間４３が備えられ、その囲繞空間４３が複数（本実施形態では２つ）の仕切り壁１２ａ、１２ｂによって複数（本実施形態では３つ）に区切られた蛇行状の流路が形成されている。

より詳細に説明すると、消音装置２は、図２に示すように、仕切り壁１２ａ、１２ｂが囲繞空間４３を上下方向に延びる３つの流路３２ａ〜３２ｃに区分しており、隣接する流路３２ａ〜３２ｃ同士を貫通孔３３で連通させている。また、本実施形態では、消音装置２に流入した燃焼ガスが上下に蛇行して流れるように、各仕切り壁１２ａ、１２ｂにおける貫通孔３３が、互いに同一の高さとならない位置に設けられている。

つまり、本実施形態では、燃焼ガスの流れ方向上流側から、第一流路３２ａ、第二流路３２ｂ、第三流路３２ｃがあり、第一流路３２ａと第二流路３２ｂを区分する第一仕切り壁１２ａには、上部側に貫通孔３３が設けられ、第二流路３２ｂと第三流路３２ｃを区分する第二仕切り壁１２ｂには、下部側に貫通孔３３が設けられている。これにより、消音装置２に流入した燃焼ガスは、第一流路３２ａを下から上に向けて流れ、第一仕切り壁１２ａの貫通孔３３を介して第二流路３２ｂに流出した燃焼ガスは、第二流路３２ｂを上から下に向けて流れ、第二仕切り壁１２ｂの貫通孔３３を介して第三流路３２ｃに流出した燃焼ガスは、第三流路３２ｃを下から上に向けて流れる。そして、第三流路３２ｃを通過した燃焼ガスは、排気口４２に向けて流れる。

以上のように、本実施形態の燃焼装置１は、従来の給湯器に用いられる燃焼装置とほぼ同様の基本構成を有する。

ところで、先にも説明したように、従来、このような蛇行状の流路を有した消音装置は、その構造が煩雑であることに起因して、組み立て作業の効率化を図ることが難しく、その生産コストを実質的に減縮することが困難となっていた。

そこで、本実施形態では、消音装置２における、特に構造が煩雑となりがちな蛇行状の流路の部分、つまり燃焼ガスの流路を形成する部分の構造の簡略化が図られている。すなわち、本実施形態の消音装置２は、図３、４に示すように、主に燃焼ガスの流路を形成する流路形成部材８と、その流路形成部材８を収容するケース体１０と、それらの間に介在する消音材１７、１８を有し、主に流路形成部材８の構造の簡略化を図った構成である。
以下、本実施形態の燃焼装置１に採用された消音装置２の実体構成について説明する。

まず、流路形成部材８について説明する。
流路形成部材８は、図４、５に示すように、外観が概ね直方体状を呈しており、その外郭を形成する枠体９と、その枠体９内の空間を３つに区分する２つの仕切り壁１２ａ、１２ｂとで構成されている。

枠体９は、図４に示すように、４つの側面壁Ａ〜Ｄによって構成され、その４つの側面壁Ａ〜Ｄによって形成された囲繞空間４３（図６）を有する。より詳細には、枠体９は、図５に示すように、同一形状且つ同一の大きさの一対の枠片２２ａ、２２ｂを備え、その枠片２２ａ、２２ｂを所定の姿勢で組み合わせて、前記４つの側面壁Ａ〜Ｄ及び前記囲繞空間４３の形成が可能な構成である。

より具体的には、枠片２２ａ、２２ｂは、図５、６に示すように、平面視した形状がほぼ「コ」字状を呈しており、その中間に位置し側面壁Ａ、Ｃを形成する中間壁３５と、その中間壁３５の平面視方向（壁の幅方向）両端側に位置し側面壁Ｂ、Ｄの一部を形成する端部壁３６とで構成されている。そして、これらの枠片２２ａ、２２ｂは、それぞれの端部壁３６同士を突き合わせることで、前記枠体９を形成する。

また、中間壁３５には、内側から外側に突出した係合部２３が複数（本実施形態では仕切り壁１２の数と同数）設けられている。この２つの係合部２３ａ、２３ｂは、図４、５に示すように、いずれも枠体９の中心軸方向（枠体９の高さ方向）に沿って延びており、中間壁３５の外側においては突条（以下、突条部という）を形成し、内側においては溝条（以下、溝条部という）を形成している。また、隣接する係合部２３ａ、２３ｂ同士の間隔ｐは、図６に示すように、所定以上の距離に設定されている。
なお、本実施形態では、係合部２３ａ、２３ｂの断面がほぼ「コ」字状となるように形成されており、その突条部側の突出端面の幅（枠体９の高さ方向と直交する長さ）ｑが所定の長さに設定されている。

一方、図５に示すように、２つの仕切り壁１２ａ、１２ｂは共に、正面視した形状がほぼ長方形状であり、またその大きさが同一のものが採用されている。そして、仕切り壁１２ａ、１２ｂは、図７に示すように、消音材２５と、一定以上の剛性を有した２つの板部材２６、２７を有し、それらを積層した構造のものが採用されている。具体的には、仕切り壁１２ａ、１２ｂは、消音材２５を、２つの板部材２６、２７で挟み込むように配列した積層構造である。

消音材２５は、空隙を内包した材質のものが採用されている。すなわち、本実施形態では、消音材２５として、グラスウールやロックウール、あるいはセラミックファイバー等の繊維を、バインダーで結着することにより形成されたものが採用されている。
なお、本実施形態では、シリコンスポンジのように、スポンジ状に多数の孔を有する多孔体によって構成されたものを採用しても構わない。

そして、本実施形態では、そのような材質の消音材２５を、所定の厚みを有し、且つ、正面視した形状がほぼ長方形状を呈した板体に成形している。また、本実施形態では、この消音材２５に対して、その長手方向一方の端部側に厚み方向に貫通した円形状の開口６０を設けると共に、長手方向他方の端部側に方形状の切欠き６５を設けている。なお、切欠き６５は、消音材２５の長手方向他方の端部から長手方向一方の端部に向けて切り欠いた部分である。

一方の板部材２６は、金属製の板体を折り曲げ加工によって成形している（以下、第一板部材２６という）。具体的には、第一板部材２６は、図７、９に示すように、ほぼ「Ｌ」字型の形状にされている。すなわち、第一板部材２６は、仕切り壁１２ａ、１２ｂの積層構造の一部となる第一板本体５０と、前記積層構造の一部を構成することなく第一板本体５０の平面に対して離反する方向に張り出した第一張出部５１を有する。

第一板本体５０は、図８に示すように、正面視した形状がほぼ長方形状であり、その大きさは前記消音材２５とほぼ同程度に設定されている。また、第一板本体５０は、前記した消音材２５と同様、その長手方向一方の端部側に厚み方向に貫通した円形状の開口６１が設けられると共に、長手方向他方の端部側に方形状の切欠き６６が設けられている。そして、この第一板本体５０に設けられた開口６１と切欠き６６は、いずれも前記した消音材２５に設けられた開口６０と切欠き６５に連通し得る配置にされている。

また、本実施形態においては、第一板本体５０に、複数（本実施形態では３つ）の突片７０と、１つの傾斜部７１が設けられている。

突片７０は、図７、８、９に示すように、開口６１の縁端に配された板片であり、当該開口６１の周方向に沿って等間隔（中心角が１２０度）となるように配されている。そして、各突片７０は、前記所定の位置において、第一板本体５０の平面に対してほぼ直交方向に突出する姿勢にされている。より詳細には、突片７０は、第一張出部５１の張出方向と逆方向に突出させつつ、開口６１の径方向外側に向けて若干傾斜した姿勢にされている。
なお、突片７０の突出面の形状は、いかなる形状であっても構わないが、本実施形態では、概ね長方形状となっている。

傾斜部７１は、図９に示すように、切欠き６５の上端から所定の姿勢で張り出すようにして配された板片である。より詳細には、傾斜部７１は、第一張出部５１の張出方向と逆方向に張り出すようにしつつ、第一板本体５０との開き角度が切欠き６６側で鋭角を維持するような姿勢となっている。
なお、傾斜部７１の張り出し面は、突片７０と同様、いかなる形状で合っても構わないが、本実施形態では、概ね長方形状となっている。

また、第一板本体５０は、前記開口６１と切欠き６５以外の部分において、その厚み方向に貫通した複数の孔が設けられている。そして、本実施形態では、この第一板本体５０に設けられた複数の孔は、その開口形状が円形を呈するように形成されている。すなわち、第一板本体５０は、円形状の孔を複数有した多孔状の板構造を基本体としている。

第一板部材２６の第一張出部５１は、第一板本体５０の一方の端部（開口６１側の端部）に配され、第一板本体５０の平面に対して直交方向に張り出した部分であり、その張り出し長さは、第一板本体５０の長手方向長さよりも短くなるように設定されている。

一方、他方の板部材２７は、前記第一板部材２６と同様、金属製の板体を折り曲げ加工によって成形している（以下、第二板部材２７という）。すなわち、第二板部材２７も、図７、１１に示すように、ほぼ「Ｌ」字型の形状を呈する構造にされている。そして、第二板部材２７は、仕切り壁１２ａ、１２ｂの積層構造の一部となる第二板本体５２と、前記積層構造の一部を構成することなく第二板本体５２の平面に対して離反する方向に張り出した第二張出部５３を有する。

第二板本体５２は、前記した第一板本体５０と同様、長手方向一方の端部側に設けられた円形状の開口６２と、長手方向他方の端部側に設けられた切欠き６７を有する構成である。すなわち、第二板本体５２は、第一板本体５０とほぼ同様の構成を有する。しかしながら、第二板本体５２における切欠き６７は、第一板本体５０の切欠き６６の構造と若干異なる。すなわち、第一板本体５０の切欠き６６が、第一板本体５０の他方の端部側から一方の端部側に向けて単純に切り欠いた構成である一方で、第二板本体５２の切欠き６７は、図７、１０に示すように、第二板本体５２の他方の端部側において幅方向両端部のそれぞれを切り欠いた構造である。より具体的には、切欠き６７は、第二板本体５２の長手方向他方の端部側に２つ設けられ、そのいずれの切欠き６７ａ、６７ｂも第二板本体５２の長手方向と、短手方向の双方から切り取られた形状である。つまり、２つの切欠き６７ａ、６７ｂは、第二板本体５２の他方の端部側において、幅方向に所定距離ｓ離反するようにして配されている。換言すれば、第二板本体５２には、分割片６８が設けられ、２つの切欠き６７ａ、６７ｂの間にその分割片６８を介在させた構成である。

また、第二板本体５２においては、複数（本実施形態では３つ）の突片７２と、複数（本実施形態では２つ）の傾斜部７３が設けられている。
なお、突片７２は、第一板本体５０の開口６０の縁端に設けられた突片７０と一定角度（例えば６０度）ずれた関係で配されている点が異なるが、その他の主要な構成は同様であるため、説明を省略する。

傾斜部７３は、図１１に示すように、各切欠き６７ａ、６７ｂの側端（分割片６８の側辺）から所定の姿勢で張り出すようにして配されている。すなわち、傾斜部７３は、第二張出部５３の張り出し方向と逆方向に張り出すようにしつつ、第二板本体５２に対してほぼ直交するような姿勢である。

また、第二板本体５２の基本体は、第一板本体５０と同様、開口６２と切欠き６７以外の部分に複数の円形状の孔が設けられた多孔状の板構造を採用しているが、その第二板本体５２の各孔が、第一板本体５０の各孔の位置と一致しないような配置となっている。すなわち、第二板本体５２と、第一板本体５０は、図１２に示すように、それぞれを互いに対向する配置にした場合に、一方の板本体５２、５０に設けられた孔の投影上に、他方の板本体５０、５２に設けられた孔が存在しない構成となっている。

第二板部材２７の第二張出部５３は、前記第一張出部５１と同様であり、第二板本体５２の一方の端部（開口６２側の端部）に配され、第二板本体５２の平面に対して直交方向に張り出した部分であり、その張り出し長さは、第二板本体５０の長手方向長さよりも短くなるように設定されている。

続いてケース体１０について説明する。
ケース体１０は、図３に示すように、外観がほぼ直方体状を呈しており、その外郭が本体部１５と蓋部１６とで構成されている。そして、ケース体１０は、本体部１５と蓋部１６とで囲繞された収容空間４５（図１３）と、その収容空間４５と連通した排気口４２を有する。

本体部１５は、ケース側面壁２８とケース天面壁２９とで構成され、底部が欠落した構造である。すなわち、本体部１５は、底部に開口（以下、底部開口という）４６（図１７）を有する。また、ケース側面壁２８は、４つの壁Ｅ〜Ｈによって構成されており、前記排気口４２は、１つの壁Ｅに設けられている。そして、本実施形態においては、その壁Ｅと隣接する壁Ｆ、Ｈに、ケース体１０の剛性を高めるべく、複数（本実施形態では壁Ｆ、Ｈのそれぞれに３つずつ）の補強用のリブ４８が設けられている。

この補強用のリブ４８は、図１３に示すように、ケース側面壁２８の外側から内側に向けて凹ませた部分であり、その凹みの幅（壁Ｆ、Ｈの幅と同一方向長さ）ｊを所定の長さにしている。具体的には、リブ４８の凹み幅ｊは、前記した枠体９の隣接する係合部２３同士の間隔ｐと同一あるいはそれよりも短くなるように設定されている。また、隣接するリブ４８同士の間隔ｉは、前記した枠体９の係合部２３の突出端面の幅ｑと同一あるいはそれよりも長くなるように設定されている。そして、リブ４８は、図４、１３に示すように、各壁Ｆ、Ｈの高さ方向に所定の長さ直線状に延ばした構成である。

一方、蓋部１６は、本体部１５の底部開口４６に配されるものであり、本体部１５のケース天面壁２９と同程度の大きさの板体である。また、蓋部１６には、所定の位置（長手方向一方の端部寄りの位置）に厚み方向に貫通した開口（以下、蓋開口という）４９が設けられている。

また、流路形成部材８とケース体１０との間に介在させる消音材１７、１８は、前記した仕切り壁１２が有する消音材２５と同様の材質のものが採用されている。そして、本実施形態では、消音材１７、１８を所定の大きさに成形している。

次に、本実施形態における消音装置２を構成する各部材の位置関係について説明する。
本実施形態の消音装置２は、前記したように、流路形成部材８と、それを収容するケース体１０とで構成されている。すなわち、本実施形態の消音装置２では、図１４に示すように、外郭を形成するケース体１０の収容空間４５内に、流路形成部材８が所定の姿勢で配されている。

具体的には、収容空間４５に配された流路形成部材８は、ケース体１０のリブ４８に係合するような姿勢で配されている。すなわち、流路形成部材８は、図１５に示すように、枠体９に設けられた係合部２３の突条部側を、ケース体１０のケース側面壁２８に設けられた隣接するリブ４８同士の間（隣接するリブ４８によって形成された溝）に嵌め込んでいる。これにより、ケース体１０内において枠体９を所定の姿勢で維持させている。そしてそれと同時に、枠体９の所定の形状を維持させている。つまり、本実施形態では、枠体９が、前記したように、２つの枠片２２ａ、２２ｂを有し、その２つの枠片２２ａ、２２ｂの端部壁３６同士を突き合わせて形成されるものであるが、枠体９自身が２つの枠片２２ａ、２２ｂ同士を連結させる連結手段を持たないため、ケース体１０内に配することで、枠体９としての形状を維持している。

そして、ケース体１０と流路形成部材８との間に形成される一部の隙間に、消音材１７、１８が充填されている。すなわち、図１５に示すように、本体部１５の壁Ｅ、Ｇと枠体９の側面壁Ｂ、Ｄに挟持される位置に、消音材１７ａ、１７ｂが充填され、図２、４に示すように、枠体９の上下端の位置に、消音材１８ａ、１８ｂが充填されている。

なお、本実施形態においては、図２、４に示すように、枠体９の上端に配された消音材１８ａには、当該枠体９の囲繞空間４３と排気口４２とを連通する下流側開口５５が設けられており、下端に配された消音材１８ｂには、当該枠体９の囲繞空間４３とケース体１０の底部開口４６及び蓋開口４９とを連通する上流側開口５６が設けられている。そのため、本実施形態では、各開口５５、５６を介して、枠体９の囲繞空間４３と、ケース体１０に設けられた排気口４２や底部開口４６とが連通する。

また、流路形成部材８を構成する各部材に注目すると、当該流路形成部材８は、枠体９の囲繞空間４３に２つの仕切り壁１２ａ、１２ｂを固定している。より具体的には、図１５に示すように、枠体９の内部には、係合部２３の溝条部が設けられており、当該溝条部に仕切り壁１２ａ、１２ｂの端辺が嵌め込まれている。このとき、２つの仕切り壁１２ａ、１２ｂは、図５に示すように、上下の姿勢を逆にして、係合部２３に嵌め込まれている。これにより、枠体９の囲繞空間４３内は、３つの空間に分割され、その各空間が、図２、１５に示す第一流路３２ａ、第二流路３２ｂ、第三流路３２ｃを形成している。またこのとき、仕切り壁１２ａ、１２ｂの張出部５１、５３が、枠体９の上端部の一部及び下端部の一部を閉塞するような配置となっている。具体的には、張出部５１、５３は、枠体９の囲繞空間４３を、その枠体９の上下端に配された消音材１８ａ、１８ｂの開口５５、５６と連通し得る配置にされている。より詳細には、張出部５１、５３は、第一流路３２ａの上流端と、第三流路３２ｃの下流端を閉塞しない配置となっている。

また、枠体９に保持された仕切り壁１２ａ、１２ｂは、消音材２５を第一板部材２６と第二板部材２７によって挟み込んだ積層構造となっている。そして、この積層構造の仕切り壁１２ａ、１２ｂは、図５に示すように、消音材２５と、第一板部材２６と、第二板部材２７のそれぞれに設けられた開口６０、６１、６２を連通状態にして貫通孔３３を形成している。つまり、仕切り壁１２ａ、１２ｂで分割された各流路３２ａ〜３２ｃは、この貫通孔３３を介して連通している。なお、仕切り壁１２ａ、１２ｂの各貫通孔３３は、仕切り壁１２ａ、１２ｂの姿勢を上下逆さにしたことにより、その位置関係は、図２に示すように、上下に相違した位置関係となっている。

また、このようにして枠体９に保持された仕切り壁１２ａ、１２ｂは、第一板部材２６と第二板部材２７に設けられた突片７０、７２及び傾斜部７１、７３を、消音材２５に係合させることで、自身の積層構造の仮保持を可能にしている。より具体的には、仕切り壁１２ａ、１２ｂは、図５に示すように、突片７０、７２を、消音材２５の開口６０の内周面に係合させると共に、第二板部材２７の２つの傾斜部７３を、消音材２５の切欠き６５の側面に係合させつつ、第一板部材２６の１つの傾斜部７１を、第二板部材２７の２つの傾斜部７３の間に係合させている。

続いて、消音装置２の組み立て工程について説明する。
本実施形態の消音装置２は、ケース体１０の外部で、予め流路形成部材８を組み立てておくことが可能であり、ケース体１０には、組み上がった流路形成部材８をその収容空間４５に配するだけで容易に完成させることが可能な構造となっている。
なお、以下に示す消音装置２の組み立て手順は、１つの例であり、その他の手順に基づいて組み立てても構わない。

まず、流路形成部材８を組み上げる。すなわち、図１６（ａ）に示すように、１つの枠片２２ａを、係合部２３の溝条部を上面に平置きにする。そして、図１６（ｂ）に示すように、その係合部２３の溝条部に、積層構造の仕切り壁１２ａ、１２ｂのそれぞれを、所定の姿勢にして嵌め込む。そして、枠片２２ａに仕切り壁１２ａ、１２ｂが係合された状態となれば、もう１つの枠片２２ｂを当該仕切り壁１２ａ、１２ｂに係合させる。つまり、図１６（ｃ）に示すように、前記もう１つの枠片２２ｂの係合部２３の溝状部を下面にして、その溝状部に仕切り壁１２ａ、１２ｂの端辺を嵌め込む。こうして、流路形成部材８が完成する。

次に、ケース体１０と流路形成部材８を組み合わせる。すなわち、最初に、ケース体１０の底部開口４６を上方に向けて開放させた姿勢にする。つまり、図１７（ａ）に示すように、本体部１５を、通常の姿勢であれば天面となるケース天面壁２９を底面にした姿勢（以下、組み立て姿勢という）にする。そして、ケース体１０の上部に開放した底部開口４６から、消音材１７、１８を所定の位置に配する。具体的には、下流側開口５５を有した消音材１８ａを、組み立て姿勢のケース体１０における収容空間４５の底側に配すると共に、２つの消音材１７ａ、１７ｂを、組み立て姿勢のケース体１０における収容空間４５の側面側に配する。

そして、ケース体１０の収容空間４５内に、消音材１７ａ、１７ｂ、１８ａが配された状態となれば、その消音材１７ａ、１７ｂ、１８ａの間に、組み上げた流路形成部材８を配する。すなわち、図１７（ｂ）に示すように、流路形成部材８は、その係合部２３の突条部側を、ケース体１０のリブ４８によって形成された溝に沿わすようにして、ケース体１０の収容空間４５に配する。そして、図１７（ｃ）に示すように、ケース体１０内に流路形成部材８が完全に収容されれば、上流側開口５６を有した消音材１８ｂを、その流路形成部材８の上部に載せて、蓋部１６でケース体１０の底部開口４６を閉塞する。

このように、本実施形態では、流路形成部材８の構造の単純化を図りつつも、予め組み上がった流路形成部材８をケース体１０内に配することができるため、高い組立容易性を確保でき、従来よりも生産効率を飛躍的に向上させることができる。

上記実施形態では、円形状の孔を複数設けた板部材２６、２７の構成を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、三角形や長方形等の多角形状のものや、直線と曲線を組み合わせた長孔状のもの、あるいは、スリット状の孔を設けた板部材の構成であっても構わない。
また、本発明では、上記実施形態のように、板部材２６、２７に単に孔を開けるだけでなく、図１８に示すように、その孔の縁端を立ち上げたバーリング加工を施した孔８０を設けたものであっても構わない。

上記実施形態では、枠体９を２つの枠片２２ａ、２２ｂによって構成されたものを採用したが、本発明はこれに限定されず、１つの枠体あるいは２以上の枠片によって構成された枠体を採用しても構わない。

上記実施形態では、枠体９を２つの仕切り壁１２ａ、１２ｂで３つの流路３２ａ、３２ｂ、３２ｃに区分した構成を示したが、本発明はこれに限定されず、１つの仕切り壁１２で２つの流路に区分した構成であったり、３つ以上の仕切り壁１２で４つ以上の流路に区分した構成であっても構わない。

上記実施形態では、第一板部材２６と第二板部材２７を対向する姿勢にした状態において、一方の板部材２６、２７の多孔状に設けられた孔の投影方向に、他方の板部材２７、２６の多孔状に設けられた孔が存在しない構成としたが、本発明はこれに限定されず、一方の板部材２６、２７の多孔状に設けられた孔の投影方向に、他方の板部材２７、２６の多孔状に設けられた孔が存在する構成であっても構わない。

上記実施形態では、第一板部材２６及び第二板部材２７を、消音材２５に対して仮保持する構成を示したが、本発明はこれに限定されず、仮保持しない構成であっても構わない。

また、上記実施形態では、ケース体１０と流路形成部材８との間であって、リブ４８が設けられた壁Ｆ、Ｈと、係合部２３が設けられた側面壁Ａ、Ｃとの間に、消音材を介在させない構成を示したが、本発明はこれに限定されず、それらの間に消音材を介在させる構成であっても構わない。

上記実施形態では、２つの多孔状の板部材２６、２７で消音材２５を挟持した仕切り壁１２を採用した構成を示したが、本発明はこれに限定されず、多孔状の板部材と孔を有さない平面板とで消音材２５を挟持した仕切り壁を採用した構成であっても構わない。

１ 燃焼装置
２ 消音装置
５ 燃焼部
６ 熱交換器
８ 流路形成部材
９ 枠体
１０ ケース体
１２ 仕切り壁
２３ 係合部
２５ 消音材
２６ 第一板部材
２７ 第二板部材
４２ 排気口
４３ 囲繞空間
４５ 収容空間
４８ リブ
５５ 下流側開口
５６ 上流側開口
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ 側面壁

Claims (6)

1. 燃料を燃焼して燃焼ガスを生成する燃焼装置に設けられ、燃焼ガスが通過する排気経路の一部を形成する消音装置であって、
   外郭を形成するケース体と、当該ケース体に収容される流路形成部材を有し、
   ケース体は、前記排気経路の一部を構成する上流側開口と下流側開口を有し、
   流路形成部材は、係合部を有した枠体と、当該枠体の内部を２以上の空間に仕切る仕切り壁を備え、当該仕切り壁は、消音材を所定の板部材で挟持した積層構造であると共に、仕切られた隣接する空間同士を連通させる連通孔を有し、当該積層構造の仕切り壁を、枠体の内部において係合部と係合させると、その積層構造が維持され、さらに連通孔を一部に有した燃焼ガスの流路が形成されるものであり、
   枠体と仕切り壁とを係合させた状態の流路形成部材を、ケース体に配することによって、ケース体の上流側開口及び下流側開口と、流路形成部材の燃焼ガスの流路とが連通し、前記排気流路の一部が形成されることを特徴とする消音装置。
2. 前記枠体は、少なくとも側面壁を有し、当該側面壁に設けられた溝が前記係合部として機能するものであり、前記仕切り壁は、そのいずれかの端辺を係合部たる溝に係合させると積層構造を維持することを特徴とする請求項１に記載の消音装置。
3. 前記枠体は、少なくとも２つの枠片を有し、それらの枠片を組み合わせてなるものであり、組み合わされた枠片同士は、前記ケース体に収容されることで、枠体の形状を維持することを特徴とする請求項１又は２に記載の消音装置。
4. ケース体には、内側に向けて突出したリブが設けられ、
   流路形成部材は、リブに沿って、ケース体の内部に配することが可能であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の消音装置。
5. 前記仕切り壁は、消音材を２つの多孔板によって挟持したものであり、当該２つの多孔板は、一方の多孔板の孔の投影方向に、他方の多孔板の孔が存在しない板を組み合わせていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の消音装置。
6. 燃料を燃焼し燃焼ガスを生成する燃焼部と、燃焼ガスによって湯水又は熱媒体が加熱される熱交換器と、熱交換器で熱交換した燃焼ガスを外部に導く排気経路とを有する燃焼装置であって、
   前記排気経路の一部が、請求項１〜５のいずれかに記載の消音装置によって形成されていることを特徴とする燃焼装置。

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