JPH06207711A - 燃焼装置 - Google Patents
燃焼装置Info
- Publication number
- JPH06207711A JPH06207711A JP159893A JP159893A JPH06207711A JP H06207711 A JPH06207711 A JP H06207711A JP 159893 A JP159893 A JP 159893A JP 159893 A JP159893 A JP 159893A JP H06207711 A JPH06207711 A JP H06207711A
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- pressure detector
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- noise
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- Pending
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- Control Of Combustion (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 燃焼騒音と逆位相の音を音波発生手段から出
力し、音波の位相干渉により、燃焼騒音を大きく低減す
る。 【構成】 排気通路１３内の圧力を検出する第一圧力検
出器１５と、排気口１４外部の圧力を検出する第二圧力
検出器１６とが設けられ、第一圧力検出器１５の信号と
第二圧力検出器１６の信号を基に、第二圧力検出器１６
の近傍の圧力が音波による逆位相干渉により抑制される
音波信号を計算する演算装置１７が設けられている。ま
た排気口１４の外部には音波を発生させる音波発生手段
１８が設けられている。これによって、排気通路内の圧
力変動を基に逆位相音を発生させることができ、音波の
位相干渉により騒音を大幅に低減させることができると
ともに、第二圧力検出器の信号を基に適応制御を用いて
逆位相音を発生させることによって消音効果を持続させ
ることができる。
力し、音波の位相干渉により、燃焼騒音を大きく低減す
る。 【構成】 排気通路１３内の圧力を検出する第一圧力検
出器１５と、排気口１４外部の圧力を検出する第二圧力
検出器１６とが設けられ、第一圧力検出器１５の信号と
第二圧力検出器１６の信号を基に、第二圧力検出器１６
の近傍の圧力が音波による逆位相干渉により抑制される
音波信号を計算する演算装置１７が設けられている。ま
た排気口１４の外部には音波を発生させる音波発生手段
１８が設けられている。これによって、排気通路内の圧
力変動を基に逆位相音を発生させることができ、音波の
位相干渉により騒音を大幅に低減させることができると
ともに、第二圧力検出器の信号を基に適応制御を用いて
逆位相音を発生させることによって消音効果を持続させ
ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガス等の燃焼騒音を能
動的に消音する機能を備えた燃焼装置に関するものであ
る。
動的に消音する機能を備えた燃焼装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の燃焼装置を図５に示すガス給湯機
を用いて説明する。図５に示すように、燃焼用空気を供
給する送風機１と、燃料を制御する燃料制御装置２と、
燃料と空気を混合し混合気とするバーナ部３と、混合気
が燃焼する燃焼室４と、燃焼により発生した排気ガスを
機器外部へ排出する排気口５を備えて構成されている。
ここで、６は熱交換器である。
を用いて説明する。図５に示すように、燃焼用空気を供
給する送風機１と、燃料を制御する燃料制御装置２と、
燃料と空気を混合し混合気とするバーナ部３と、混合気
が燃焼する燃焼室４と、燃焼により発生した排気ガスを
機器外部へ排出する排気口５を備えて構成されている。
ここで、６は熱交換器である。
【０００３】上記構成において、燃焼装置の騒音は、大
きく送風機から発生する送風騒音と、燃焼により発生す
る燃焼騒音に大別される。ここで、送風騒音は比較的に
高周波数の騒音であり、吸音材の吸音効果や本体ボディ
の遮音効果によって低減される。
きく送風機から発生する送風騒音と、燃焼により発生す
る燃焼騒音に大別される。ここで、送風騒音は比較的に
高周波数の騒音であり、吸音材の吸音効果や本体ボディ
の遮音効果によって低減される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、低周波数成分を多く含んでいる燃焼騒音
は、吸音材や薄板の本体ボディの遮音効果では十分に低
減されず、大きな騒音として排気口５から放射され、燃
焼装置の運転騒音を非常に大きなレベルにする課題があ
った。
の構成では、低周波数成分を多く含んでいる燃焼騒音
は、吸音材や薄板の本体ボディの遮音効果では十分に低
減されず、大きな騒音として排気口５から放射され、燃
焼装置の運転騒音を非常に大きなレベルにする課題があ
った。
【０００５】本発明は上記課題を解決するもので、燃焼
騒音を検出した信号と逆位相信号の音波を出力して音波
の位相干渉により、騒音を大幅に低減するとともに、消
音効果の少ない周波数帯域の信号特性を時々刻々と変化
させる適応制御により逆位相音を発生させて消音効果を
維持させることを目的としている。
騒音を検出した信号と逆位相信号の音波を出力して音波
の位相干渉により、騒音を大幅に低減するとともに、消
音効果の少ない周波数帯域の信号特性を時々刻々と変化
させる適応制御により逆位相音を発生させて消音効果を
維持させることを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、空気を供給する送風装置と、前記空気と燃料
を混合するバーナ部と、前記バーナ部で混合された混合
気体を燃焼する燃焼室と、前記燃焼室で発生した燃焼熱
を熱交換し水配管を備えた熱交換器と、前記燃焼室から
の排気ガスを排出する排気通路と排気口と、前記排気通
路内の圧力を検出する第一圧力検出器と、前記排気口外
部の圧力を検出する第二圧力検出器と、前記第一圧力検
出器の信号と前記第二圧力検出器の信号を基に前記第二
圧力検出器の近傍の圧力が音波による逆位相干渉により
抑制される音波信号を適応制御により計算する演算装置
と、前記排気口外部に前記音波を発生させる音波発生手
段を備えた構成とした。
するため、空気を供給する送風装置と、前記空気と燃料
を混合するバーナ部と、前記バーナ部で混合された混合
気体を燃焼する燃焼室と、前記燃焼室で発生した燃焼熱
を熱交換し水配管を備えた熱交換器と、前記燃焼室から
の排気ガスを排出する排気通路と排気口と、前記排気通
路内の圧力を検出する第一圧力検出器と、前記排気口外
部の圧力を検出する第二圧力検出器と、前記第一圧力検
出器の信号と前記第二圧力検出器の信号を基に前記第二
圧力検出器の近傍の圧力が音波による逆位相干渉により
抑制される音波信号を適応制御により計算する演算装置
と、前記排気口外部に前記音波を発生させる音波発生手
段を備えた構成とした。
【０００７】
【作用】本発明は上記構成によって、燃焼騒音を排気通
路内に設けた第一圧力検出器の信号を基に、その逆位相
の信号を音波発生手段から出力させて音波の位相干渉に
より、騒音を大幅に低減させる。そして、音波発生手段
近傍の圧力信号を検出して消音効果の少ない周波数帯域
の信号特性を時々刻々と変化させる適応制御を用いて逆
位相音を発生させることによって消音効果を持続させ
る。
路内に設けた第一圧力検出器の信号を基に、その逆位相
の信号を音波発生手段から出力させて音波の位相干渉に
より、騒音を大幅に低減させる。そして、音波発生手段
近傍の圧力信号を検出して消音効果の少ない周波数帯域
の信号特性を時々刻々と変化させる適応制御を用いて逆
位相音を発生させることによって消音効果を持続させ
る。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例をガス給湯機を用
い、図１から図４を参照して説明する。
い、図１から図４を参照して説明する。
【０００９】図１に示すように、燃焼用空気を供給する
送風装置であるシロッコファン７と、燃料である可燃ガ
ス量を制御する比例弁８と、可燃ガスと空気を混合した
混合気と二次空気を燃焼室９に供給するバーナ部１０
と、燃焼による熱を水に伝える熱交換器１１と、その水
を循環する水配管１２と、燃焼ガスを機器本体外部に排
出する排気通路１３と排気口１４とから構成されてい
る。そして、燃焼騒音を排気通路１３で検出する第一圧
力検出器である第一のマイクロホン１５と、排気口１４
の外部の圧力変動を検出する第二圧力検出器である第二
のマイクロホン１６を備え、第一のマイクロホン１５の
信号を基に、第二のマイクロホン１６近傍の音圧が、音
波による逆位相干渉により抑制される信号を適応制御に
より計算する演算装置１７と、逆位相の音波を発生させ
る音波発生手段としての消音用スピーカ１８を排気口１
４の上外部で第二のマイクロホンの真上に備える。演算
装置１７は、第一のマイクロホン１５の信号と第二のマ
イクロホン１６の信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ
変換器１９と、前記信号を計算する信号処理回路２０
と、信号処理後の信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ
変換器２１と、逐次パラメータを変更する適応型デジタ
ルフィルター装置２２と、消音用スピーカ１８を駆動す
るアンプ２３で構成される。ここで、２４は圧力取り出
し管、２５は圧力口、矢印は気流の流れである。
送風装置であるシロッコファン７と、燃料である可燃ガ
ス量を制御する比例弁８と、可燃ガスと空気を混合した
混合気と二次空気を燃焼室９に供給するバーナ部１０
と、燃焼による熱を水に伝える熱交換器１１と、その水
を循環する水配管１２と、燃焼ガスを機器本体外部に排
出する排気通路１３と排気口１４とから構成されてい
る。そして、燃焼騒音を排気通路１３で検出する第一圧
力検出器である第一のマイクロホン１５と、排気口１４
の外部の圧力変動を検出する第二圧力検出器である第二
のマイクロホン１６を備え、第一のマイクロホン１５の
信号を基に、第二のマイクロホン１６近傍の音圧が、音
波による逆位相干渉により抑制される信号を適応制御に
より計算する演算装置１７と、逆位相の音波を発生させ
る音波発生手段としての消音用スピーカ１８を排気口１
４の上外部で第二のマイクロホンの真上に備える。演算
装置１７は、第一のマイクロホン１５の信号と第二のマ
イクロホン１６の信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ
変換器１９と、前記信号を計算する信号処理回路２０
と、信号処理後の信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ
変換器２１と、逐次パラメータを変更する適応型デジタ
ルフィルター装置２２と、消音用スピーカ１８を駆動す
るアンプ２３で構成される。ここで、２４は圧力取り出
し管、２５は圧力口、矢印は気流の流れである。
【００１０】上記構成によれば、燃焼室９で発生する燃
焼騒音は、排気通路１３内に設けた第一のマイクロホン
１５の信号と、排気口１４外部に設けた第二のマイクロ
ホン１６で検出された騒音信号を基に、演算装置１７で
計算された逆位相音と排気口１４外部で位相干渉を起し
消音される。すなわち、演算装置１７に含まれる信号処
理回路２０には、第一のマイクロホン１５からの信号を
基に、消音用スピーカ１８などの音波の伝送系の特性を
考慮して燃焼音の逆位相特性を計算する第一演算手段
と、第二のマイクロホン１６から取り込まれた信号を基
に燃焼音の消音量を評価することにより、燃焼音の変化
に対応した逆位相信号をリアルタイムに発生させる適応
制御演算手段が組み込まれている。そして、計算された
逆位相信号は、排気口１４外部近傍に設けた消音用スピ
ーカ１８から出力され、排気口１４から放出される燃焼
音を位相干渉により消音する。よって、時々刻々と変化
する騒音に適応して適応型デジタルフィルター装置２２
の特性を変化させて消音を行なうため、消音効果を持続
することができる。
焼騒音は、排気通路１３内に設けた第一のマイクロホン
１５の信号と、排気口１４外部に設けた第二のマイクロ
ホン１６で検出された騒音信号を基に、演算装置１７で
計算された逆位相音と排気口１４外部で位相干渉を起し
消音される。すなわち、演算装置１７に含まれる信号処
理回路２０には、第一のマイクロホン１５からの信号を
基に、消音用スピーカ１８などの音波の伝送系の特性を
考慮して燃焼音の逆位相特性を計算する第一演算手段
と、第二のマイクロホン１６から取り込まれた信号を基
に燃焼音の消音量を評価することにより、燃焼音の変化
に対応した逆位相信号をリアルタイムに発生させる適応
制御演算手段が組み込まれている。そして、計算された
逆位相信号は、排気口１４外部近傍に設けた消音用スピ
ーカ１８から出力され、排気口１４から放出される燃焼
音を位相干渉により消音する。よって、時々刻々と変化
する騒音に適応して適応型デジタルフィルター装置２２
の特性を変化させて消音を行なうため、消音効果を持続
することができる。
【００１１】さらに、図３に示すように、排気通路１３
内の気流は、銅板２６を等間隔に並べた熱交換器１１に
よって整流される。その結果、排気通路１３内の騒音
は、排気によって発生する気流騒音がなく、燃焼室９か
らの燃焼騒音のみが伝搬されてくる。よって、燃焼に関
する騒音が明瞭に受音されるため、燃焼音の騒音を消去
する逆位相音をつくる基礎騒音として非常に適した信号
とすることができ、消音効果を向上することができる。
内の気流は、銅板２６を等間隔に並べた熱交換器１１に
よって整流される。その結果、排気通路１３内の騒音
は、排気によって発生する気流騒音がなく、燃焼室９か
らの燃焼騒音のみが伝搬されてくる。よって、燃焼に関
する騒音が明瞭に受音されるため、燃焼音の騒音を消去
する逆位相音をつくる基礎騒音として非常に適した信号
とすることができ、消音効果を向上することができる。
【００１２】また、排気口１４の中心と消音用スピーカ
１８の中心を結ぶ直接の中心に第二のマイクロホン１６
を設置して、その消音量を確認する構成としているた
め、排気口１４と消音用スピーカ１６で正負二重音源を
構成させることができる。すなわち、排気口１４は正音
源で、消音用スピーカ１８は負音源である。正負二重音
源は、正面方向の騒音を大きく低減できるものであり、
排気口と消音スピーカの距離が音波の波長に比べて十分
に小さくなるような周波数帯域では、正面だけでなく左
右方向など全ての方向に対して消音が可能であることは
周知の通りであるので説明は省略する。燃焼騒音は、非
常に低い周波数、すなわち波長の長い周波数が主成分で
あるため、この正負二重音源の効果を十分に発揮でき、
その消音効果を大きく得ることができる。
１８の中心を結ぶ直接の中心に第二のマイクロホン１６
を設置して、その消音量を確認する構成としているた
め、排気口１４と消音用スピーカ１６で正負二重音源を
構成させることができる。すなわち、排気口１４は正音
源で、消音用スピーカ１８は負音源である。正負二重音
源は、正面方向の騒音を大きく低減できるものであり、
排気口と消音スピーカの距離が音波の波長に比べて十分
に小さくなるような周波数帯域では、正面だけでなく左
右方向など全ての方向に対して消音が可能であることは
周知の通りであるので説明は省略する。燃焼騒音は、非
常に低い周波数、すなわち波長の長い周波数が主成分で
あるため、この正負二重音源の効果を十分に発揮でき、
その消音効果を大きく得ることができる。
【００１３】図４に示す例では、排気通路１３内に整流
板２７を設置し、前記整流板２７の下流側に圧力管２８
を設置し、第一のマイクロホン２９に導くことによって
検出できるようにしたものであり、熱交換器１１が前記
の例のようにフィン構成でない場合は、このように排気
通路１３に整流板２７を設けて整流効果を得る構成とし
ている。
板２７を設置し、前記整流板２７の下流側に圧力管２８
を設置し、第一のマイクロホン２９に導くことによって
検出できるようにしたものであり、熱交換器１１が前記
の例のようにフィン構成でない場合は、このように排気
通路１３に整流板２７を設けて整流効果を得る構成とし
ている。
【００１４】このような構成にすることによって、整流
板２７で気流騒音を大きく低減し、燃焼室９内の燃焼騒
音を明瞭に受音することができるようになり、精度の良
い逆位相音によって消音効果を大きく得ることができ
る。
板２７で気流騒音を大きく低減し、燃焼室９内の燃焼騒
音を明瞭に受音することができるようになり、精度の良
い逆位相音によって消音効果を大きく得ることができ
る。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように本発明の燃焼装置
は、燃焼騒音を排気通路内に設けた第一圧力検出器で検
出した圧力信号を基に、演算装置で逆位相音を発生させ
ることができ、音波の位相干渉によって騒音を大幅に低
減させることができるとともに、第二圧力検出器の信号
を基に演算装置で適応制御を用いて、逆位相音を発生さ
せることによって消音効果を持続させることができる。
また、熱交換器や整流板により、気流騒音を大きく低減
することによって、燃焼音を明瞭に受音して逆位相音を
発生させるため、消音効果を大きく向上できる効果があ
る。
は、燃焼騒音を排気通路内に設けた第一圧力検出器で検
出した圧力信号を基に、演算装置で逆位相音を発生させ
ることができ、音波の位相干渉によって騒音を大幅に低
減させることができるとともに、第二圧力検出器の信号
を基に演算装置で適応制御を用いて、逆位相音を発生さ
せることによって消音効果を持続させることができる。
また、熱交換器や整流板により、気流騒音を大きく低減
することによって、燃焼音を明瞭に受音して逆位相音を
発生させるため、消音効果を大きく向上できる効果があ
る。
【図１】本発明の一実施例の燃焼装置をガス給湯機に応
用した場合の側面断面図
用した場合の側面断面図
【図２】同装置の演算装置のシステム図
【図３】同装置の排気通路の正面断面図
【図４】本発明の他の実施例の燃焼装置を採用した場合
の排気通路の側面断面図
の排気通路の側面断面図
【図５】従来のガス給湯機の側面断面図
７ 送風装置 ９ 燃焼室 １０ バーナ部 １１ 熱交換器 １２ 水配管 １３ 排気通路 １４ 排気口 １５、２９ 第一圧力検出器 １６ 第二圧力検出器 １７ 演算装置 １８ 音波発生手段としての消音用スピーカ
Claims (1)
- 【請求項１】空気を供給する送風装置と、空気と燃料を
混合するバーナ部と、前記バーナ部で混合された混合気
体を燃焼する燃焼室と、前記燃焼室で発生した燃焼熱を
熱交換し水配管を備えた熱交換器と、前記燃焼室からの
排気ガスを排出する排気通路及びその排気口と、前記排
気通路の内部の圧力を検出する第一圧力検出器と、前記
排気口の外部の圧力を検出する第二圧力検出器と、前記
第一圧力検出器の信号と前記第二圧力検出器の信号を基
に、前記第二圧力検出器の近傍の圧力が音波による逆位
相干渉により抑制される音波信号を適応制御により演算
する演算装置と、前記排気口の外部に前記音波を発生さ
せる音波発生手段とを備えた燃焼装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP159893A JPH06207711A (ja) | 1993-01-08 | 1993-01-08 | 燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP159893A JPH06207711A (ja) | 1993-01-08 | 1993-01-08 | 燃焼装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06207711A true JPH06207711A (ja) | 1994-07-26 |
Family
ID=11505940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP159893A Pending JPH06207711A (ja) | 1993-01-08 | 1993-01-08 | 燃焼装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06207711A (ja) |
-
1993
- 1993-01-08 JP JP159893A patent/JPH06207711A/ja active Pending
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