JPH0261413A - 強制送風式燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野］ 本発明は、燃焼用空気を送風機によって供給する強制送
風式燃焼装置に関し、特に高負荷燃焼を行うものにおい
て効果的である。

［従来の技術］ 近年では、燃焼装置、特に給湯器において、小型化が要
？されている。また、ケーシング内へ燃焼用空気を送風
機によって供給する強制送風式燃焼装置では、高負荷燃
焼に伴って騒音が発生しやすいなめ、燃焼が行われる燃
焼部の固有振動数と、燃料と空気とがあらかじめ混合さ
れる供給部の固有振動数とを一致させることによって、
騒音を低減させた燃焼装置を、本願出願人はすでに提案
した。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、燃焼に伴って、例えば送風に伴う風切り計や、
火炎伝播に伴う振動による音等の雑音が発生すると、小
型の燃焼装置では、燃焼室の容積が限定されるため、こ
れらの雑音によって８００Ｈｚから３２００Ｈｚの気柱
振動が発生しやすい。

その結果、燃焼器が共鳴して大きな騒音が発生するとい
う問題がある。

本発明は、特に小型の燃焼装置において、騒音の発生を
低減させることができる強制送風式燃焼装置を提供する
ことを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の強制送風式燃焼装置は、第１発明では、ケーシ
ング内にバーナを配するとともに、送風機により燃焼用
空気を供給する強制送風式燃焼装置において、前記ケー
シング内で、対向する面との長さが８００Ｈｚから３２
００Ｈｚの音の半波長に相当する面について、核部を前
記対向する面に対して互いに非平行面としたことを技術
的手段とする。

第２発明では、給気口および排気口を有するケーシング
内にバーナプレートを配して燃焼室と混合室とを形成す
るとともに、送風機を備えた送風用ケーシングを前記給
気口に接続し、前記送風機によって燃焼用空気を前記混
合室へ供給する強制送風式燃焼装置において、前記混合
室を形成する前記ケーシング内で、対向する面との長さ
が８００　Ｈ７，から３２００Ｈｚの音の半波長に相当
する面について、核部を前記対向する面に対して非平行
面としたことを技術的手段とする。

第３発明では、給気口および排気口を有するケーシング
内に平面状のバーナプレートを配して燃焼室と混合室と
を形成し、燃焼用空気を供給する送風機を備えた強制送
風式燃焼装置において、前記燃焼室を形成する前記ケー
シング内で前記バーナプレートに対向する面を、前記バ
ーナプレートに対して非平行面としたことを技術的手段
とする。

第４発明では、給気口および排気口を有するケーシング
内にバーナを配して燃焼室を形成し、燃焼用空気を供給
する送風機を備えた強制送風式燃焼装置において、前記
燃焼室を形成する前記ケーシング内で、対向する面との
長さが８００１−１ｚから３２００Ｈｚの音の半波長に
相当する面について、核部を前記対向する面に対して非
平行面としたことを技術的手段とする。

第５発明では、内部にバーナプレー１・を配して燃焼室
と混合室とを形成し、通過する気流の通過方向に対して
垂直な平面を有するケーシング内に燃焼用空気を供給す
る送風機を備えた強制送風式燃焼装置において、前記バ
ーナプレートを前記平面に対して非平行面に配置したこ
とを技術的手段とする。

［作用および発明の効果コ 第１発明では、対向する面との長さが燃焼時に雑音とし
て発生しやすい８００Ｈｚから３２００Ｈｚの音の半波
長に相当する面については、互いに非平行面となってい
るため、振動がケーシング内で反射を繰り返すことがな
く、気柱振動が発生しにくいため、共鳴して騒音となる
ことがない。

第２発明では、混合室内について、対向する面との長さ
が燃焼時に雑音として発生しやすい８００Ｈｚから３２
００Ｈｚの音の半波長に相当する面について、互いに非
平行面となっているため、同様に振動がケーシング内で
反射を繰り返すことがなく、気柱振動が発生しにくいた
め、混合室内で共鳴して騒音となることがない。第３発
明では、燃焼室の内面を平板状のバーナプレートに対し
て非平行面としたため、燃焼室内では発生した振動がバ
ーナプレートとケーシングとの間で反射を繰り返すこと
がなく、気柱振動が発生しにくいため、共鳴して騒音と
なることがない。

第４発明では、燃焼室内について、対向する面との長さ
が燃焼時に雑音として発生しやすい８００Ｈｚから３２
００Ｈｚの音の半波長に相当する面について、互いに非
平行面となっているため、同様に振動がケーシング内で
反射を繰り返すことがなく、気柱振動が発生しにくいた
め、燃焼室内で共鳴して騒音となることがない。

第５発明では、バーナプレートは、ケーシング内部の気
流の通過方向と垂直な平面に対して非平行面に配されて
いるため、ケーシング内では発生した振動がバーナプレ
ートとケーシングとの間で反射を繰り返すことがなく、
気柱振動が発生しにくいため、共鳴して騒音となること
がない。

［実施例］ 次に本発明の強制送風式燃焼装置を図面に示す実施例に
基づいてよ明する。

第１図は、本発明の第１実施例としてのガス給湯器１を
示す。

このガス給湯器１は、燃焼部１０、供給部２０、木管３
０、燃料管４０、制御装置ｌｌ　５０からなり、その全
体は、図示しない給湯器ケース内に収容されている。

燃焼部１０では、燃焼ケース１１の下端の開口部に多数
の炎口を有する平板形状のバーナプレート１２が配置さ
れ、燃焼ケース１１の上端の開口部には排気パン１３が
設けられ、燃焼ケース１１によって燃焼室１４が、また
排気パン１３によって排気路１５がそれぞれ形成されて
いる。

排気パン１３には、排気口１６が設けられ、排気路１５
を通過する燃焼ガスを、外部へ排出させる。また、排気
パン１３には、第２図に示すとおり、バーナプレート１
２に対向する部分に、グラスウール１３ｂ°により傾斜
面１３ａが形成されている。これは、本実施例では、排
気パン１３とバーナプレート１２との間の長さが、燃焼
時に気柱振動が発生しやすい周波数である８００〜３２
００Ｈｚの音の半波長に相当する例えば２２．０ａｍで
あり、またバーナプレート１２の表面が空気振動を同一
方向へ反射する平面であるため、反射を繰り返さないよ
うにするために、その反射方向をバーナプレート１２の
反射方向と変えて、排気パン１３にバーナプレート１２
の表面と平行な面をなくしたものである。これにより、
燃焼時に排気パン１３とバーナプレート１２との間で共
鳴を起こすことがない。ここでは、数層のグラスウール
１３ｂを無機バインダーで固着させて傾斜面１３ａを形
成している。

燃焼ケース１１内の上方には、木管３０と接続された熱
交換器３１が設けられ、また燃焼ケース１１内のバーナ
プレート１２近傍には、点火のための２本のスパーカ１
７、着火を検知するためのフレームロッド１８および燃
焼温度を検知するサーモカップル１９が備えられている
。

供給部２０は、燃焼ケース１１の下端に設けられた混合
ケース２１と、羽根車をモータによって駆動する送風機
２２を収容し、混合ケース２１の下端の流入口２３に連
通して設けられた送風ケース２４とからなる。

混合ケース２１は、第１図において図示左右方向の壁部
２１ａ、２１ｂを、燃焼ケース１１側の間隔が広くなる
ように、それぞれ傾斜させ°ζある。

これは、本実施例においては、混合ケース２１の左右方
向の長さが、前述のバーナプレート１２と排気パン１３
との関係と同様に、常温で気柱振動が発生しやすい周波
数の半波長に相当する例えば２７．０ｃｍであるため、
混合ケース２１内で反射を繰り返さないようにするため
である。ここでは、壁部２１ａの傾斜を壁部２１ｂの傾
斜に比べて小さくして、傾斜の程度に差が設けである。

これにより、傾斜の程度に差がない場合と比べて、混合
ケース２１内の流入口２３とバーナプレート１２との中
間に設けられた整流板２５の面積を大きくすることによ
り、送風機２２の負荷を小さくすることができるため、
送風機２２の回転数を低くして低騒音化を図ることがで
きる。なお、整流板２５には、複数の穴が形成されてい
て、空気を均等化して供給する。

送風ケース２４の吸込口２４ｂには、給気ダクト２６が
設けられ、給気ダクト２６の給気口２６ａには、燃料管
４０によって供給される燃料ガスを噴出するノズル４１
が備えられている。

燃料管４０には、燃料ガスの供給を司る元電磁弁４２、
主電磁弁４３および燃料供給量を調節するガバナ比例弁
４４が備えられ、さらに供給ガス量を段階的に変更する
ために、ガバナ比例弁４４の下流には、オリフィス４５
を備えたバイパス管４６でその上流と下流とが連通され
た電磁弁４７が設けられている。

一方、水管３０には、熱交換器３１への流入水量を検知
するための水量センサ３２、流入水温を検知するための
入水温サーミスタ３３が熱交換器３１の上流に、熱交換
器３１から流出する湯水の温度を検知する出湯温サーミ
スタ３４が、熱交換器３１の下流に、それぞれ備えられ
ている。

なお本実施例においては、燃焼室１４を形成する燃焼ケ
ース１１の左右方向の長さは、２７１程度あるが、燃焼
時には燃焼室１４内の温度が高く気柱振動が発生しやす
い周波数である８００〜３２００Ｈｚの音の半波長に相
当しないし、左右方向では、炎による吸音効果があるた
め、騒音防止のために非平行にする必要がない。

以上の構成からなるガス給湯器１は、制御装置５０によ
ってその作動が制御され、次のとおり作動する。

使用者が水栓を操作すると、熱交換器３１内へ水が流入
し、それが水量センサ３２によって検知されると、送風
機２２が所定の回転数で回転し、それが検知されると所
定のシーケンスで点火制御を開始し、スパーカ１７によ
って火花放電を行い、元電磁弁４２、主電磁弁４３、電
磁弁４７を開状態にするとともに、ガバナ比例弁４４へ
緩点火用の電流を通電する。

すると、給気口２６ａから給気ダクト２６内へ空気が吸
い込まれ、さらに吸込口２４ｂから送風ケース２４内へ
吸い込まれる。

一方、燃料管４０から供給される燃料ガスは、元電磁弁
４２、主電磁弁４３を通過し、ガバナ比例弁４４で供給
量が調節され、さらに電磁弁４７を通過して、ノズル４
１から給気ダクト２６内へ噴出し、空気と混合して送風
ケース２４内へ吸い込まれ、混合気となる。

送風ケース２４内の混合気は、吹出口２４ａおよび流入
口２３を経て、混合室２０８ａへ供給され、整流板２５
によりバーナプレート１２に対して圧力が均等にされた
後に、燃焼室１４内へ流入し、作動しているスパーカ１
７によって点火される。

着火がフレームロッド１８によって検知され、炎が安定
するまでの一定時間が経過すると、送風機２２およびガ
バナ比例弁４４は、使用者によって操作されるコントロ
ーラ５１による設定温度と、各センサおよびサーミスタ
からの信号に基づいて制御され、燃焼が継続される。

燃焼中に、送風機２２の作動音や火炎伝播に伴う振動音
が多少生じるが、混合室２０ａを形成する混合ケース２
１の壁部２１ａと壁部２１ｂや、バーナプレート１２と
排気パン１３は、それぞれ互いに非平行面をなしている
なめ、それぞれの間の長さが、気柱振動が発生しやすい
周波数である８００〜３２００Ｈｚの音の半波長に相当
していても共鳴しない。従って、騒音は小さい。

第３図および第４図に上記の第１実施例における混合ケ
ースを変形した第２実施例および第３実施例をそれぞれ
示す。

第３図の第２実施例では、混合ケース２７において、図
示左右方向の壁部２７ａ、２７ｂを互いに非平行面とす
るのみならず、流入口２３が設けられる底面２７ｃをバ
ーナプレート１２に対して非平行面としている。

第４図の第３実施例では、混合ケース２８において、壁
部２８ａ、２８ｂにそれぞれ凹凸を設けている。この場
合、凹凸が浅いと、気柱振動発生の防止には、あまり効
果が現れないため、できる限り深い凹凸面を設けるほう
が好ましい。

第５図および第６図に本発明の第４実施例を示す、説明
を簡略にするために、第１実施例と同一物および同−機
能物には、同番号を付す。

この実施例では、バーナプレート１２ａは、排気パン１
３の上端の平面１３ｃに対して非平行面となるように、
断面形状が偏平な略■字形状を呈しており、燃焼室１４
内の上下方向の反射の繰り返しを防止している。

また、この実施例では、燃焼量が変化した場合にも、騒
音を発生しにくくするために、第６図に示すとおり、給
気ダクト２６内にダンパ２９が設けられている。ダンパ
２９は、軸２９ａに揺動自在に支持され、送風機２２に
より吸い込まれる空気量に応じて給気口２６ａの開度を
変更する。さらに、燃料ガスは、燃料管４０を分岐させ
た２本のノズル管４８．４９に列設された多数の噴出口
４８ａ、４９ａから分散して噴出される。

なお、第５図において、３５は流入水量を調節するため
の水ｊ１調節弁、３６は熱交換器３１を通過した湯水の
温度を検知する加熱水温サーミスタ、３７は水を熱交換
器３１を通過させないで流出させるためのバイパス管、
３８は熱交換器３１からの流出水量とバイパス管３７か
らの流出水量との割合を調節するバイパス量調節弁であ
る。

この実施例では、バーナプレート１２ａと排気パン１３
との間の長さが、それぞれ気柱振動が発生しやすい周波
数である８００〜３２００Ｈｚの音の半波長に相当して
いても、共鳴することがない、また、燃焼量が変化した
場合には、送風機２２の作動状態に応じてダンパ２９が
変化して、混合室２０ａ、送風ケース２４および給気ダ
クト２６からなる供給側の固有振動数を、燃焼室１４側
の固有振動数と一致させることができるため、騒音が発
生することがない。

第７図、第８図および第９図に本発明の第５実施例、第
６実施例および第７実施例をそれぞれ示す。第４実施例
では、バーナプレートを単純なＶ字形状としたが、排気
パンや、混合ケースに対して平行面とならないようにし
たものであれば、第７図、第８図、第９図にそれぞれ示
すとおり、複数の７字形状、凸曲面、単なる傾斜面であ
っても、同様に共鳴音の発生を防止することができる。

第１０図に第８実施例を示す。第８実施例のガス給湯器
１では、燃焼ケース１１内の燃焼室１４の上方のみに熱
交換器３１が設けられ、下方にブンゼン燃焼用のスリッ
トバーナ１２ｂが設けられ、各スリットバーナ１２ｂへ
は、ノズル管４８の噴出口４８ａから燃料ガスが噴出さ
れる。この実施例では、燃焼ケース１１の左右方向の壁
面１１ａ、１１ｂの間隔を上方に向かって次第に広がる
よう傾斜させて形成している。これによって、左右方向
の間隔が、燃焼時に気柱振動が発生しやすい周波数であ
る８００〜３２００Ｈｚの音の半波長に相当していても
、左右方向の反射が防止され、共鳴することがなく、騒
音をなくすことができる。

ここでは、燃焼ケースの壁面を次第に広がるように形成
したが、逆に次第に狭まるようにしてもよいし、一方の
みを傾斜させてもよい。

以上の実施例では、ガス給湯器について示したが、ケー
シング内にバーナが設けられる燃焼機器であれば、同様
の構成によって、共鳴音を防止することができる。

なお、本発明は、騒音の低下を目的としたものであるが
、燃焼機器内に対抗する面との長さが８００Ｈｚから３
２００Ｈｚの周波数の半波長に該当する面があっても、
運転時に騒音が問題とならない程度にまで低下されれば
、必ずしも該当する面すべてについて非平行とする必要
はない。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の第１実施例のガス給湯器
を示し、第１図はその概略正面図、第２図は側面断面図
、第３図および第４図は第１実施例における混合ケース
を変形した第２実施例および第３実施例の概略をそれぞ
れ示す部分正面断面図、第５図および第６図は本発明の
第４実施例を示し、第５図はその概略正面図、第６図は
部分側面断面図、第７図、第８図、第９図は本発明の第
５実施例、第６実施例、第７実施例をそれぞれ示す部分
概略図、第１０図は本発明の第８実施例の概略を示す正
面図である。 図中、１１・・・燃焼ケース（ケーシング）、１２・・
・バーナプレート、２１・・・混合ケース（ケーシング
）、２２・・・送風機、２４・・・送風ケース（ケーシ
ング）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ケーシング内にバーナを配するとともに、送風機に
   より燃焼用空気を供給する強制送風式燃焼装置において
   、 前記ケーシング内で、対向する面との長さが８００Ｈｚ
   から３２００Ｈｚの音の半波長に相当する面について、
   該面を前記対向する面に対して互いに非平行面としたこ
   とを特徴とする強制送風式燃焼装置。 ２）給気口および排気口を有するケーシング内にバーナ
   プレートを配して燃焼室と混合室とを形成するとともに
   、送風機を備えた送風用ケーシングを前記給気口に接続
   し、前記送風機によって燃焼用空気を前記混合室へ供給
   する強制送風式燃焼装置において、 前記混合室を形成する前記ケーシング内で、対向する面
   との長さが８００Ｈｚから３２００Ｈｚの音の半波長に
   相当する面について、該面を前記対向する面に対して非
   平行面としたことを特徴とする強制送風式燃焼装置。 ３）給気口および排気口を有するケーシング内に平面状
   のバーナプレートを配して燃焼室と混合室とを形成し、
   燃焼用空気を供給する送風機を備えた強制送風式燃焼装
   置において、 前記燃焼室を形成する前記ケーシング内で前記バーナプ
   レートに対向する面を、前記バーナプレートに対して非
   平行面としたことを特徴とする強制送風式燃焼装置。 ４）給気口および排気口を有するケーシング内にバーナ
   を配して燃焼室を形成し、燃焼用空気を供給する送風機
   を備えた強制送風式燃焼装置において、 前記燃焼室を形成する前記ケーシング内で、対向する面
   との長さが８００Ｈｚから３２００Ｈｚの音の半波長に
   相当する面について、該面を前記対向する面に対して非
   平行面としたことを特徴とする強制送風式燃焼装置。 ５）内部にバーナプレートを配して燃焼室と混合室とを
   形成し、通過する気流の通過方向に対して垂直な平面を
   有するケーシング内に燃焼用空気を供給する送風機を備
   えた強制送風式燃焼装置において、 前記バーナプレートを前記平面に対して非平行面に配置
   したことを特徴とする強制送風式燃焼装置。