JPH06229545A - Burner - Google Patents

Burner

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Publication number
JPH06229545A
JPH06229545A JP5017180A JP1718093A JPH06229545A JP H06229545 A JPH06229545 A JP H06229545A JP 5017180 A JP5017180 A JP 5017180A JP 1718093 A JP1718093 A JP 1718093A JP H06229545 A JPH06229545 A JP H06229545A
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JP
Japan
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combustion
fuel
pressure
signal
pressure detector
Prior art date
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Pending
Application number
JP5017180A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masamitsu Kondo
正満 近藤
Yasuhiro Umekage
康裕 梅景
Kunio Nakamura
邦夫 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Priority to EP93116584A priority patent/EP0593045B1/en
Priority to DE69320436T priority patent/DE69320436T2/en
Priority to US08/135,494 priority patent/US5445517A/en
Publication of JPH06229545A publication Critical patent/JPH06229545A/en
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Abstract

PURPOSE:To suppress vibrating combustion irrespective of a load change of a combustion and exhaust variation by calculating a signal to be optimally suppressed by antiphase interference by a sound base based on a pressure change generated by the combustion and outputting sound wave of the antiphase to a burner by the signal. CONSTITUTION:A variation in a pressure of combustion sound is detected as a sound pressure by a first pressure detector 21 provided in a burner 12, and an antiphase signal of the sound is calculated by a calculator 25 based on the signal. An antiphase sound wave is generated from a silencing speaker 26 provided in the burner 12, vibration of a flame 16 is suppressed to silence the combustion sound therein. Further, a varying combustion sound is always minimized by an adaptive control for evaluating a silencing amount based on a signal of a second pressure detector 22 of a combustion chamber 15.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ガス等を燃焼する燃焼
装置の燃焼騒音を、その騒音により発生した音圧と逆位
相の信号を計算し、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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a combustion device having a function of actively muffling combustion noise of a combustion device for burning gas etc. by calculating a signal having a phase opposite to the sound pressure generated by the noise. It is about.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の燃焼装置を図8に示すガス給湯機
を用いて説明する。図8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、バーナ
部3から噴出した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通路5
と排気口6と、排気通路5に設けた吸音材7と、本体ボ
ディ8から構成されている。ここで9は、燃焼による熱
を水に伝える熱交換器である。
2. Description of the Related Art A conventional combustion apparatus will be described with reference to a gas water heater shown in FIG. As shown in FIG. 8, a blower 1 for supplying combustion air, a fuel control device 2 for controlling fuel,
A burner unit 3 that mixes fuel and air to form an air-fuel mixture, a combustion chamber 4 in which the air-fuel mixture ejected from the burner unit 3 burns, and an exhaust passage 5 that discharges exhaust gas generated by combustion to the outside of the device.
The exhaust port 6, the sound absorbing material 7 provided in the exhaust passage 5, and the main body 8. Here, 9 is a heat exchanger that transfers the heat of combustion to water.

【0003】上記構成において、ガス給湯機を運転する
際に発生する騒音は、送風機1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。ここでこれ
らの騒音は主に排気口6から放出される排気通路5の吸
音材7による消音効果や、本体ボディ8の遮音効果によ
り低減していた。
In the above structure, noise generated when the gas water heater is operated is roughly classified into blast noise generated from the blower 1 and combustion noise generated by combustion. Here, these noises were mainly reduced by the sound deadening effect of the sound absorbing material 7 of the exhaust passage 5 discharged from the exhaust port 6 and the sound insulating effect of the main body 8.

【0004】[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、送風音を吸音効果と遮音効果によりある程
度低減できていたが、低周波数を主成分とする燃焼音を
殆ど低減できなかった。すなわち、低周波数騒音を低減
するためには、排気通路5を非常に大きくし、かつ多量
の吸音材7を使用せねばならず、実際には、実現困難で
あるという課題があった。さらに、燃焼の負荷変動や排
気バリエーションによっては、燃焼騒音が燃焼装置内部
の空間と共鳴し励起され振動燃焼という非常に大きな音
を発生するため、バーナ設計に多大な時間を要するとと
もに、多数のバーナを作らねばならないという課題があ
った。
However, in the above-mentioned conventional structure, the blast noise could be reduced to some extent by the sound absorbing effect and the sound insulating effect, but the combustion noise mainly composed of low frequency could not be reduced. That is, in order to reduce the low frequency noise, the exhaust passage 5 must be made very large and a large amount of the sound absorbing material 7 must be used, which is a problem that it is actually difficult to realize. Furthermore, depending on the combustion load fluctuations and exhaust variation, combustion noise resonates with the space inside the combustion device and is excited to generate a very large noise called oscillatory combustion, which requires a lot of time for burner design and a large number of burners. There was a problem that I had to make.

【0005】本発明は上記課題を解決するもので、燃焼
装置を運転する際に発生する燃焼音を能動消音により大
幅に低減し、燃焼音の変化に対しても適応制御により追
従することで消音効果を維持するとともに、燃焼の負荷
変動や排気バリエーションに関わらず振動燃焼を完全に
抑制することを目的としている。
The present invention solves the above-mentioned problems. The combustion noise generated when the combustion apparatus is operated is significantly reduced by the active noise reduction, and the variation of the combustion noise is adaptively controlled so that the noise is reduced. The purpose is to maintain the effect and completely suppress oscillating combustion regardless of fluctuation of combustion load and exhaust variation.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明燃焼装置の第一技術手段は、空気を供給する送
風装置と、燃料を供給する燃料制御装置と、空気と燃料
を混合するバーナ部と、送風装置とバーナ部を連結して
空気を流す空気流路と、燃料制御装置とバーナ部を連結
して燃料を流す燃料流路と、バーナ部で混合された混合
気体を燃焼する燃焼室と、燃焼室からの排気ガスを排出
する排気通路と、バーナ部の圧力を検出する第一のの圧
力検出器と、燃焼室の圧力を検出する第二の圧力検出器
と、第一の圧力検出器の信号と第二の圧力検出器の信号
を基に第二の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信号を適応制御により計算する
演算装置と、バーナ部に音波を発生させる音波発生手段
を備えたものである。
To achieve the above object, the first technical means of the combustion apparatus of the present invention is a blower for supplying air, a fuel controller for supplying fuel, and a mixture of air and fuel. A burner part, an air flow path for connecting the blower device and the burner part to flow air, a fuel flow path for connecting the fuel control device and the burner part to flow fuel, and burning the mixed gas mixed in the burner part A combustion chamber, an exhaust passage for discharging exhaust gas from the combustion chamber, a first pressure detector for detecting the pressure of the burner portion, a second pressure detector for detecting the pressure of the combustion chamber, and a first And a burner for calculating, by adaptive control, a signal in which the pressure in the vicinity of the second pressure detector is suppressed by the anti-phase interference due to the sound wave based on the signal of the pressure detector and the signal of the second pressure detector. It is provided with a sound wave generating means for generating a sound wave in its section. .

【0007】また本発明燃焼装置の第二技術手段は、空
気流路に音波を発生させる音波発生手段を備えたもので
ある。
The second technical means of the combustion apparatus of the present invention comprises a sound wave generating means for generating a sound wave in the air flow path.

【0008】また本発明燃焼装置の第三技術手段は、燃
料流路に音波を発生させる音波発生手段を備えたもので
ある。
The third technical means of the combustion apparatus of the present invention comprises a sound wave generating means for generating a sound wave in the fuel flow path.

【0009】また本発明燃焼装置の第四技術手段は、排
気通路に音波を発生させる音波発生手段を備えたもので
ある。
The fourth technical means of the combustion apparatus of the present invention comprises a sound wave generating means for generating a sound wave in the exhaust passage.

【0010】[0010]

【作用】本発明は上記構成によって、まず燃焼によって
燃焼室内に圧力変動を生ずる。この圧力変動はバーナ部
や、空気流路、燃料流路、さらには排気通路へと伝搬す
る。バーナ部に取り付けられた第一の圧力検出器では、
この燃焼による圧力変動が検出される。この信号は演算
装置に取り込まれ、演算装置はこの信号の逆位相の信号
を算出し、バーナ部に設けた音波発生手段から音波とし
て出力する。バーナ部内の混合気の圧力変動は、音波発
生手段から出る逆位相の音波により位相干渉がおこり低
減される。これにより、燃焼により発生する火炎の振動
が消滅し、燃焼音が低減する。さらに、第二の圧力検出
器により、燃焼室内の燃焼音が検出され、演算装置に取
り込まれる。演算装置は燃焼音の消音効果を判断し、消
音量が少ないときは逆位相信号の位相と出力を調整し、
消音量が最大となるようにする。すなわち演算装置にお
ける信号処理は、燃焼音が変化したときにも追従するよ
うに適応制御アルゴリズムが組み込まれており、燃焼音
の逆特性をリアルタイムに計算するものである。
According to the present invention, due to the above-described structure, first, the combustion causes a pressure fluctuation in the combustion chamber. This pressure fluctuation propagates to the burner section, the air flow passage, the fuel flow passage, and further to the exhaust passage. In the first pressure detector attached to the burner part,
The pressure fluctuation due to this combustion is detected. This signal is taken into the arithmetic unit, and the arithmetic unit calculates a signal having a reverse phase of this signal and outputs it as a sound wave from the sound wave generating means provided in the burner section. The pressure fluctuation of the air-fuel mixture in the burner section is reduced due to the phase interference caused by the opposite phase sound waves emitted from the sound wave generating means. As a result, the vibration of the flame generated by combustion disappears, and the combustion noise is reduced. Further, the combustion noise in the combustion chamber is detected by the second pressure detector and is taken into the arithmetic unit. The computing device determines the muffling effect of the combustion noise, and when the muffling volume is low, adjusts the phase and output of the anti-phase signal,
Try to maximize the mute volume. That is, the signal processing in the arithmetic unit incorporates an adaptive control algorithm so as to follow up even when the combustion sound changes, and calculates the inverse characteristic of the combustion sound in real time.

【0011】また音波発生手段を空気流路に設けた構成
では、燃焼用空気に燃焼音の逆位相音が放射される為、
空気流路内の燃焼音が相殺される。これにより、燃焼に
より発生する火炎の振動が消滅し、燃焼音が低減する。
Further, in the structure in which the sound wave generating means is provided in the air flow path, the antiphase sound of the combustion sound is radiated to the combustion air.
The combustion noise in the air flow path is canceled out. As a result, the vibration of the flame generated by combustion disappears, and the combustion noise is reduced.

【0012】また音波発生手段を燃料流路に設けた構成
では、燃料に燃焼音の逆位相音が放射される為、燃料流
路内の燃焼音が相殺される。これにより、燃焼により発
生する火炎の振動が消滅し、燃焼音が低減する。
Further, in the structure in which the sound wave generating means is provided in the fuel flow path, the combustion noise in the fuel flow path is canceled out because the anti-phase sound of the combustion sound is emitted to the fuel. As a result, the vibration of the flame generated by combustion disappears, and the combustion noise is reduced.

【0013】さらに音波発生手段を排気通路に設けた構
成では、燃焼音の逆位相音が火炎に直接放射される為、
排気通路内の燃焼音が相殺されると共に、火炎の振動が
消滅する。これにより、排気口から燃焼装置外部へ放出
される燃焼音が低減する。
Further, in the structure in which the sound wave generating means is provided in the exhaust passage, the antiphase sound of the combustion sound is directly radiated to the flame,
The combustion noise in the exhaust passage is canceled and the vibration of the flame disappears. This reduces the combustion noise emitted from the exhaust port to the outside of the combustion device.

【0014】[0014]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図1から図7に示
すガス給湯機を用いて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the gas water heater shown in FIGS.

【0015】図1と図3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10と、燃料であ
る可燃ガス量を制御する比例弁11と、可燃ガスと空気
を混合するバーナ部12と、シロッコファン10とバー
ナ部12を連通し空気を供給する空気流路13と、比例
弁11とバーナ部12を連通し可燃ガスを供給する燃料
流路14と、混合気を燃焼する燃焼室15と火炎16
と、燃焼ガスを機器外部に排出する排気通路17と排気
口18と、燃焼による熱を水に伝える熱交換器19から
なる。そして、燃焼により発生する圧力変動を取り出す
ためにバーナ部12と燃焼室15の各々に設けた圧力タ
ップ20と、バーナ部12の音圧を検出する第一の圧力
検出器である第一のマイクロフォン21と、燃焼室15
の音圧を検出する第二の圧力検出器である第二のマイク
ロフォン22と、各圧力タップ20と第一第二のマイク
ロフォン21、22を接続するチューブ23と、各チュ
ーブ23内部に設けたグラスウール24と、第一のマイ
クロフォン21の信号と第二のマイクロフォン22の信
号を基に第二のマイクロフォン22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計算する演算装置2
5と、演算装置25の信号で逆位相の音波を発生させる
音波発生手段としての消音スピーカ26をバーナ部12
に備えて構成される。さらに上記演算装置25は、図2
に示す如く、第一のマイクロフォン21の信号を増幅す
る第一の増幅器27と、アナログ信号をデジタル信号に
変換する第一のA/D変換器28と、第一のA/D変換
器28からの信号を基に逆特性を算出するデジタルフィ
ルタ装置29と、第二のマイクロフォン22の信号を増
幅する第二の増幅器30と、第二のA/D変換器31
と、第二のA/D変換器31からの信号を基に燃焼音の
消音量を評価する適応フィルタ装置32と、算出された
デジタル逆位相信号をアナログ信号に変換するD/A変
換器33と、この信号を増幅する第三の増幅器34で構
成される。
As shown in FIGS. 1 and 3, a sirocco fan 10 which is a blower for supplying combustion air, a proportional valve 11 which controls the amount of combustible gas which is fuel, and a burner which mixes combustible gas and air. Section 12, an air flow path 13 that connects the sirocco fan 10 and the burner section 12 and supplies air, a fuel flow path 14 that connects the proportional valve 11 and the burner section 12 and supplies a combustible gas, and burns an air-fuel mixture. Combustion chamber 15 and flame 16
An exhaust passage 17 for exhausting combustion gas to the outside of the device, an exhaust port 18, and a heat exchanger 19 for transferring the heat of combustion to water. Then, a pressure tap 20 provided in each of the burner section 12 and the combustion chamber 15 in order to take out a pressure fluctuation generated by combustion, and a first microphone which is a first pressure detector for detecting the sound pressure of the burner section 12. 21 and the combustion chamber 15
Second microphone 22 which is a second pressure detector for detecting the sound pressure of each, a tube 23 connecting each pressure tap 20 and the first and second microphones 21 and 22, and a glass wool provided inside each tube 23. 24, an arithmetic unit 2 for calculating a signal in which the sound pressure of the second microphone 22 is suppressed by the antiphase interference due to the sound wave based on the signals of the first microphone 21 and the signal of the second microphone 22.
5 and a muffling speaker 26 as a sound wave generating means for generating a sound wave having an opposite phase by the signal of the arithmetic unit 25.
Be prepared for. Further, the arithmetic unit 25 is similar to that shown in FIG.
From the first amplifier 27 that amplifies the signal of the first microphone 21, the first A / D converter 28 that converts an analog signal into a digital signal, and the first A / D converter 28 Digital filter device 29 for calculating an inverse characteristic based on the signal of the second microphone, a second amplifier 30 for amplifying the signal of the second microphone 22, and a second A / D converter 31.
An adaptive filter device 32 for evaluating the volume of the combustion noise based on the signal from the second A / D converter 31, and a D / A converter 33 for converting the calculated digital anti-phase signal into an analog signal. And a third amplifier 34 for amplifying this signal.

【0016】上記構成によれば、燃焼により発生した圧
力変動はバーナ部12に伝達し、音圧として第一のマイ
クロフォン21で検出され、演算装置25に取り込まれ
る。演算装置25内では、取り込まれた信号を第一の増
幅器27で増幅し、第一のA/D変換器28でデジタル
信号に変換した後、デジタルフィルタ装置29に取り込
まれる。この信号を基に燃焼音の逆位相信号が算出され
る。算出された逆位相信号は、適応フィルタ装置32を
通り、D/A変換器33でアナログ信号に変換され、第
三の増幅器34で増幅された後、バーナ部12に設けた
消音スピーカ26から出力され、バーナ部12内の燃焼
音を位相干渉により消音する。これにより、燃焼により
発生する火炎の振動を抑制することができるため、排気
口18から出るガス給湯機の燃焼音を低減でき、振動燃
焼の発生を未然に防止できる。また燃焼室15に設けた
第二のマイクロフォン22により、燃焼音の消音量の評
価を行なっている。すなわち、第二のマイクロフォン2
2で検出された信号は、第二の増幅器30により増幅さ
れ、第二のA/D変換器31によりデジタル信号に変換
された後デジタルフィルタ装置29を通り適応フィルタ
装置32に取り込まれる。適応フィルタ装置32では燃
焼音が最小になるようにフィルタ係数を変更し出力信号
の位相とゲインを調整し、変化する燃焼音を常に最小と
する適応制御が実行される。ここで第一と第二のマイク
ロフォン21、22は、圧力タップ20とチューブ23
を介して音圧を検出すると共に、チューブ23内にはグ
ラスウール24が充填されているため、チューブ23内
に発生する定在波共鳴を抑制し音圧信号を忠実に検出で
きる。
According to the above construction, the pressure fluctuation generated by combustion is transmitted to the burner section 12, detected as sound pressure by the first microphone 21, and taken into the arithmetic unit 25. In the arithmetic unit 25, the captured signal is amplified by the first amplifier 27, converted into a digital signal by the first A / D converter 28, and then captured by the digital filter unit 29. An anti-phase signal of the combustion sound is calculated based on this signal. The calculated anti-phase signal passes through the adaptive filter device 32, is converted into an analog signal by the D / A converter 33, is amplified by the third amplifier 34, and is output from the muffling speaker 26 provided in the burner unit 12. Then, the combustion noise in the burner unit 12 is silenced by phase interference. As a result, the vibration of the flame generated by combustion can be suppressed, so that the combustion noise of the gas water heater discharged from the exhaust port 18 can be reduced, and the occurrence of oscillatory combustion can be prevented. Further, the second microphone 22 provided in the combustion chamber 15 evaluates the sound deadening of the combustion sound. That is, the second microphone 2
The signal detected in 2 is amplified by the second amplifier 30, converted into a digital signal by the second A / D converter 31, and then passed through the digital filter device 29 and taken into the adaptive filter device 32. In the adaptive filter device 32, the filter coefficient is changed so that the combustion noise is minimized, the phase and the gain of the output signal are adjusted, and the adaptive control that constantly minimizes the changing combustion noise is executed. Here, the first and second microphones 21 and 22 include a pressure tap 20 and a tube 23.
While the sound pressure is detected via the, and the glass wool 24 is filled in the tube 23, the standing wave resonance generated in the tube 23 can be suppressed and the sound pressure signal can be faithfully detected.

【0017】従来の燃焼音の低減手法である遮音や吸音
では、燃焼音の主帯域である低周波数騒音(100から
300Hz)を低減するのが困難であり、排気バリエー
ション毎に振動燃焼抑制のためのバーナ設計が必要であ
った。これに対し、本発明によれば、上記作用により燃
焼音を大幅に低減できるとともに、燃焼の負荷変動や、
排気バリエーションによって発生する振動燃焼を一つの
バーナ設計で完全に抑制できる。すなわちバーナ設計に
要する時間も短縮できるものである。
It is difficult to reduce low-frequency noise (100 to 300 Hz), which is the main band of combustion noise, by the conventional sound insulation and sound absorption methods for reducing combustion noise, because vibration combustion is suppressed for each exhaust variation. Burner design was required. On the other hand, according to the present invention, the combustion noise can be significantly reduced by the above action, and the fluctuation of the combustion load,
Oscillating combustion caused by exhaust variation can be completely suppressed with one burner design. That is, the time required for burner design can be shortened.

【0018】次に本発明の第二の技術手段について図4
を基に説明する。上記第一の実施例と同一構造で、かつ
同一作用をする部分には同一符号を付して詳細な説明は
略し、異なる部分を中心に説明する。燃焼用空気を供給
する送風装置であるシロッコファン10と、燃料である
可燃ガス量を制御する比例弁11と、可燃ガスと空気を
混合するバーナ部12と、シロッコファン10とバーナ
部2を連通し空気を供給する空気流路13と、比例弁1
1とバーナ部12を連通し可燃ガスを供給する燃料流路
14と、混合気を燃焼する燃焼室15と、燃焼ガスを機
器外部に排出する排気通路17と排気口18と、燃焼に
よる熱を水に伝える熱交換器19からなり、消音スピー
カ26を空気流路13に備えて構成される。上記構成に
より、空気流路13に設けた消音スピーカ26から燃焼
音の逆位相音が出力され、空気流路13内の燃焼音を位
相干渉により消音する。これにより、燃焼により発生す
る火炎16の振動を抑制することで燃焼騒音を内部で消
音でき、排気口18から出るガス給湯機の燃焼音を低減
するとともに、振動燃焼の発生も未然に防止できる。さ
らに、音波発生手段と空気流路13を接続する部分から
の漏れが生じたとしても混合気でないため安全である。
Next, the second technical means of the present invention will be described with reference to FIG.
It will be explained based on. The parts having the same structure as those of the first embodiment and having the same function are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted, and different parts will be mainly described. The sirocco fan 10 which is a blower for supplying combustion air, the proportional valve 11 which controls the amount of combustible gas which is fuel, the burner portion 12 which mixes the combustible gas and air, and the sirocco fan 10 and the burner portion 2 are communicated with each other. Air flow path 13 for supplying squeezing air and proportional valve 1
1 for communicating combustible gas with the burner section 12, a combustion chamber 15 for burning the air-fuel mixture, an exhaust passage 17 and an exhaust port 18 for discharging the combustion gas to the outside of the equipment, and heat generated by the combustion. It is composed of a heat exchanger 19 for transmitting water, and is provided with a muffling speaker 26 in the air flow path 13. With the above-described configuration, the mute speaker 26 provided in the air flow path 13 outputs an anti-phase sound of the combustion sound, and the combustion sound in the air flow path 13 is silenced by phase interference. As a result, the combustion noise can be internally silenced by suppressing the vibration of the flame 16 generated by the combustion, the combustion noise of the gas water heater discharged from the exhaust port 18 can be reduced, and the vibration combustion can be prevented in advance. Furthermore, even if a leak occurs from the portion connecting the sound wave generating means and the air flow path 13, it is safe because it is not a mixture.

【0019】次に本発明の第三の技術手段について図5
を基に説明する。上記第一の実施例と同一構造で、かつ
同一作用をする部分には同一符号を付して詳細な説明は
略し、異なる部分を中心に説明する。燃焼用空気を供給
する送風装置であるシロッコファン10と、燃料である
可燃ガス量を制御する比例弁11と、可燃ガスと空気を
混合するバーナ部12と、シロッコファン10とバーナ
部12を連通し空気を供給する空気流路13と、比例弁
11とバーナ部12を連通し可燃ガスを供給する燃料流
路14と、混合気を燃焼する燃焼室15と、燃焼ガスを
機器外部に排出する排気通路17と排気口18と、燃焼
による熱を水に伝える熱交換器19からなり、音波発生
手段としての消音スピーカ26を燃料流路14に備えて
構成される。上記構成により、燃料流路14に設けた消
音スピーカ26から燃焼音の逆位相音が出力され、燃料
流路14内の燃焼音を位相干渉により消音する。これに
より、燃焼により発生する火炎16の振動を抑制するこ
とで燃焼騒音を内部で消音でき、排気口18から出るガ
ス給湯機の燃焼音を低減するとともに、振動燃焼の発生
も未然に防止できる。さらに、燃料と空気比の大きな空
気に逆位相信号を与えるよりも小さな信号で燃焼音を低
減できる。
Next, the third technical means of the present invention will be described with reference to FIG.
It will be explained based on. The parts having the same structure as those of the first embodiment and having the same function are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted, and different parts will be mainly described. The sirocco fan 10 which is a blower for supplying combustion air, the proportional valve 11 which controls the amount of combustible gas which is fuel, the burner portion 12 which mixes the combustible gas and air, and the sirocco fan 10 and the burner portion 12 are connected to each other. Air flow path 13 for supplying slag air, a fuel flow path 14 for connecting the proportional valve 11 and the burner section 12 to supply a combustible gas, a combustion chamber 15 for combusting an air-fuel mixture, and discharging the combustion gas to the outside of the device. The fuel passage 14 includes an exhaust passage 17, an exhaust port 18, and a heat exchanger 19 that transfers heat generated by combustion to water. With the above configuration, the muffler speaker 26 provided in the fuel flow path 14 outputs the anti-phase sound of the combustion sound, and the combustion sound in the fuel flow path 14 is muffled by phase interference. As a result, the combustion noise can be internally silenced by suppressing the vibration of the flame 16 generated by the combustion, the combustion noise of the gas water heater discharged from the exhaust port 18 can be reduced, and the vibration combustion can be prevented from occurring. Further, the combustion noise can be reduced with a signal smaller than that of giving an antiphase signal to air having a large fuel-air ratio.

【0020】次に本発明の第四の技術手段について図
6、図7を基に説明する。上記第一の実施例と同一構造
で、かつ同一作用をする部分には同一符号を付して詳細
な説明は略し、異なる部分を中心に説明する。燃焼用空
気を供給する送風装置であるシロッコファン10と、燃
料である可燃ガス量を制御する比例弁11と、可燃ガス
と空気を混合するバーナ部12と、シロッコファン10
とバーナ部12を連通し空気を供給する空気流路13
と、比例弁11とバーナ部12を連通し可燃ガスを供給
する燃料流路14と、混合気を燃焼する燃焼室15と、
燃焼ガス機器外部に排出する排気通路17と排気口18
と、燃焼による熱を水に伝える熱交換器19からなり、
音波発生手段としての消音スピーカ26を排気通路17
に設け、消音スピーカ26をスピーカボックス35で覆
うとともに、排気通路17と消音スピーカ26との間に
耐熱性の薄板振動板36を備えて構成される。上記構成
により、消音スピーカ26から燃焼音の逆位相音が薄板
振動板36を加振し、薄板振動板36から排気通路17
内の燃焼音を低減することで、直接火炎16の振動を抑
制する。ここで消音スピーカ26で再生される燃焼音の
逆位相音は、薄板振動板36を介して排気通路17内に
放射されるため、高い周波数の再生能力は低下するが燃
焼音が低周波数であることから消音特性には影響せず、
消音スピーカ26の熱による耐久性劣化が生じない。こ
れにより、燃焼騒音を内部で消音でき、排気口18から
出るガス給湯機の燃焼音を低減するとともに、振動燃焼
の発生も未然に防止できる。
Next, the fourth technical means of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 and 7. The parts having the same structure as those of the first embodiment and having the same function are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted, and different parts will be mainly described. A sirocco fan 10 that is a blower that supplies combustion air, a proportional valve 11 that controls the amount of combustible gas that is a fuel, a burner unit 12 that mixes combustible gas and air, and a sirocco fan 10
An air flow path 13 for communicating air between the burner section 12 and the burner section 12
A fuel flow path 14 for supplying a combustible gas through the proportional valve 11 and the burner section 12, and a combustion chamber 15 for burning the air-fuel mixture,
Exhaust passage 17 and exhaust port 18 for discharging to the outside of combustion gas equipment
And a heat exchanger 19 that transfers the heat of combustion to water,
The muffler speaker 26 as a sound wave generating means is provided in the exhaust passage 17
In addition to covering the noise reduction speaker 26 with the speaker box 35, a heat-resistant thin diaphragm 36 is provided between the exhaust passage 17 and the noise reduction speaker 26. With the above-mentioned configuration, the anti-phase sound of the combustion sound is excited from the muffling speaker 26 to vibrate the thin diaphragm 36, and the thin diaphragm 36 causes the exhaust passage 17
The vibration of the flame 16 is directly suppressed by reducing the internal combustion noise. Since the anti-phase sound of the combustion sound reproduced by the muffler speaker 26 is radiated into the exhaust passage 17 through the thin diaphragm 36, the reproduction performance of high frequency is lowered but the combustion sound is low frequency. Therefore, it does not affect the muffling characteristics,
The durability of the muffling speaker 26 does not deteriorate due to heat. As a result, the combustion noise can be silenced internally, the combustion noise of the gas water heater coming from the exhaust port 18 can be reduced, and the occurrence of oscillatory combustion can be prevented in advance.

【0021】[0021]

【発明の効果】以上説明したように本発明の燃焼装置
は、燃焼により発生する圧力変動をバーナ部に設けた第
一の圧力検出器で検出し、この信号を基に第二の圧力検
出器の圧力が音波による逆位相干渉により常に最適に抑
制される信号を適応制御則により演算し、この信号によ
り音波発生手段から逆位相の音波をバーナ部に出力する
ものであるから、バーナ部内の変動する燃焼音を位相干
渉により低減し、燃焼により発生する火炎の振動を抑制
することができるため、排気口から出るガス給湯機の燃
焼音を低減するとともに、振動燃焼の発生を未然に防止
できる。さらに、燃焼の負荷変動や、排気バリエーショ
ンによって発生する振動燃焼を一つのバーナ設計で完全
に抑制できるため、バーナ設計に要する時間を大幅に短
縮できるものである。
As described above, in the combustion apparatus of the present invention, the pressure fluctuation generated by combustion is detected by the first pressure detector provided in the burner section, and the second pressure detector is based on this signal. The pressure is always optimally suppressed by the anti-phase interference due to the sound wave, the signal is calculated by the adaptive control law, and the sound wave generating means outputs the opposite-phase sound wave to the burner section. Since the combustion noise that occurs is reduced by phase interference and the vibration of the flame that occurs due to combustion can be suppressed, the combustion noise of the gas water heater that exits from the exhaust port can be reduced, and the occurrence of oscillatory combustion can be prevented in advance. Furthermore, since the fluctuation in combustion load and oscillating combustion caused by exhaust variation can be completely suppressed by one burner design, the time required for burner design can be greatly shortened.

【0022】また音波発生手段を空気流路に設けた構成
では、音波発生手段と空気流路を接続する部分からの漏
れが生じたとしても混合気でないため安全であり、燃焼
音を低減できると共に振動燃焼の発生を未然に防止でき
る。
Further, in the structure in which the sound wave generating means is provided in the air flow path, even if a leak occurs from the portion connecting the sound wave generating means and the air flow path, it is safe because it is not an air-fuel mixture, and combustion noise can be reduced. Occurrence of oscillatory combustion can be prevented.

【0023】また音波発生手段を燃料流路に設けた構成
では、音波発生手段により燃料に逆位相信号を与えるた
め、燃料と空気比の大きな空気に逆位相信号を与えるよ
りも小さな信号で燃焼音を低減できると共に振動燃焼の
発生も未然に防止できる。
Further, in the structure in which the sound wave generating means is provided in the fuel flow path, since the sound wave generating means gives the anti-phase signal to the fuel, the combustion noise is generated with a signal smaller than that of giving the anti-phase signal to the air having a large fuel-air ratio. And the occurrence of oscillatory combustion can be prevented in advance.

【0024】また音波発生手段を排気通路に設けた構成
では、燃焼室の下流側で逆位相信号の音波を直接火炎に
与えるため、火炎の振動を容易に抑制でき、燃焼音を低
減できると共に振動燃焼の発生を未然に防止できる。
Further, in the structure in which the sound wave generating means is provided in the exhaust passage, the sound wave of the antiphase signal is directly applied to the flame on the downstream side of the combustion chamber, so that the vibration of the flame can be easily suppressed, the combustion noise can be reduced, and Combustion can be prevented in advance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例の燃焼装置を採用したガス給
湯機の正面図
FIG. 1 is a front view of a gas water heater using a combustion device according to an embodiment of the present invention.

【図2】同装置における演算装置内部の構成を示すブロ
ック図
FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of an arithmetic unit in the same device.

【図3】同装置の圧力検出器の拡大断面図FIG. 3 is an enlarged sectional view of a pressure detector of the device.

【図4】本発明の他の実施例の燃焼装置を採用したガス
給湯機の正面図
FIG. 4 is a front view of a gas water heater using a combustion device according to another embodiment of the present invention.

【図5】本発明のさらに他の実施例の燃焼装置を採用し
たガス給湯機の正面図
FIG. 5 is a front view of a gas water heater using a combustion apparatus according to still another embodiment of the present invention.

【図6】本発明のさらにもう一つの実施例の燃焼装置を
採用したガス給湯機の側部断面図
FIG. 6 is a side sectional view of a gas water heater using a combustion device according to yet another embodiment of the present invention.

【図7】同装置の音波発生手段の拡大断面図FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of a sound wave generating means of the device.

【図8】従来のガス給湯機の側部断面図FIG. 8 is a side sectional view of a conventional gas water heater.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 送風装置 11 燃料制御装置 12 バーナ部 13 空気流路 14 燃料流路 15 燃焼室 17 排気通路 21 第一の圧力検出器 22 第二の圧力検出器 25 演算装置 26 音波発生手段 10 Blower device 11 Fuel control device 12 Burner part 13 Air flow path 14 Fuel flow path 15 Combustion chamber 17 Exhaust passage 21 First pressure detector 22 Second pressure detector 25 Arithmetic device 26 Sound wave generating means

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】空気を供給する送風装置と、燃料を供給す
る燃料制御装置と、空気と燃料を混合するバーナ部と、
前記送風装置と前記バーナ部を連結して空気を流す空気
流路と、前記燃料制御装置と前記バーナ部を連結して燃
料を流す燃料流路と、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、前記燃焼室からの排気ガスを排
出する排気通路と、前記バーナ部の圧力を検出する第一
の圧力検出器と、前記燃焼室の圧力を検出する第二の圧
力検出器と、前記第一の圧力検出器の信号と前記第二の
圧力検出器の信号を基に前記第二の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信号を適
応制御により計算する演算装置と、前記バーナ部に前記
音波を発生させる音波発生手段とを備えた燃焼装置。
1. A blower device for supplying air, a fuel control device for supplying fuel, and a burner section for mixing air and fuel.
An air flow path that connects the blower unit and the burner section to flow air, a fuel flow path that connects the fuel control apparatus and the burner section to flow fuel, and burns a mixed gas mixed in the burner section. A combustion chamber, an exhaust passage for discharging exhaust gas from the combustion chamber, a first pressure detector for detecting the pressure of the burner portion, and a second pressure detector for detecting the pressure of the combustion chamber. , A signal in which the pressure in the vicinity of the second pressure detector is suppressed by the anti-phase interference due to the sound wave is calculated by the adaptive control based on the signal of the first pressure detector and the signal of the second pressure detector. And a sound wave generating means for generating the sound wave in the burner section.
【請求項2】空気を供給する送風装置と、燃料を供給す
る燃焼制御装置と、空気と燃料を混合するバーナ部と、
前記送風装置と前記バーナ部を連結して空気を流す空気
流路と、前記燃料制御装置と前記バーナ部を連結して燃
料を流す燃料流路と、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、前記燃焼室からの排気ガスを排
出する排気通路と、前記バーナ部の圧力を検出する第一
の圧力検出器と、前記燃焼室の圧力を検出する第二の圧
力検出器と、前記第一の圧力検出器の信号と前記第二の
圧力検出器の信号を基に前記第二の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信号を適
応制御により計算する演算装置と、前記空気流路に前記
音波を発生させる音波発生手段を備えた燃焼装置。
2. A blower device for supplying air, a combustion control device for supplying fuel, a burner section for mixing air and fuel,
An air flow path that connects the blower unit and the burner section to flow air, a fuel flow path that connects the fuel control apparatus and the burner section to flow fuel, and burns a mixed gas mixed in the burner section. A combustion chamber, an exhaust passage for discharging exhaust gas from the combustion chamber, a first pressure detector for detecting the pressure of the burner portion, and a second pressure detector for detecting the pressure of the combustion chamber. , A signal in which the pressure in the vicinity of the second pressure detector is suppressed by the anti-phase interference due to the sound wave is calculated by the adaptive control based on the signal of the first pressure detector and the signal of the second pressure detector. And a sound wave generating means for generating the sound wave in the air flow path.
【請求項3】空気を供給する送風装置と、燃料を供給す
る燃料制御装置と、空気と燃料を混合するバーナ部と、
前記送風装置と前記バーナ部を連結して空気を流す空気
流路と、前記燃料制御装置と前記バーナ部を連結して燃
料を流す燃料流路と、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、前記燃焼室からの排気ガスを排
出する排気通路と、前記バーナ部の圧力を検出する第一
の圧力検出器と、前記燃焼室の圧力を検出する第二の圧
力検出器と、前記第一の圧力検出器の信号と前記第二の
圧力検出器の信号を基に前記第二の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信号を適
応制御により計算する演算装置と、前記燃料流路に前記
音波を発生させる音波発生手段を備えた燃焼装置。
3. A blower device for supplying air, a fuel control device for supplying fuel, a burner section for mixing air and fuel,
An air flow path that connects the blower unit and the burner section to flow air, a fuel flow path that connects the fuel control apparatus and the burner section to flow fuel, and burns a mixed gas mixed in the burner section. A combustion chamber, an exhaust passage for discharging exhaust gas from the combustion chamber, a first pressure detector for detecting the pressure of the burner portion, and a second pressure detector for detecting the pressure of the combustion chamber. , A signal in which the pressure in the vicinity of the second pressure detector is suppressed by the anti-phase interference due to the sound wave is calculated by the adaptive control based on the signal of the first pressure detector and the signal of the second pressure detector. And a sound wave generating means for generating the sound wave in the fuel flow path.
【請求項4】空気を供給する送風装置と、燃料を供給す
る燃料制御装置と、空気と燃料を混合するバーナ部と、
前記送風装置と前記バーナ部を連結し空気が流れる空気
流路と、前記燃料制御装置と前記バーナ部とを連結し燃
料が流れる燃料流路と、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、前記燃焼室からの排気ガスを
排出する排気通路と、前記バーナ部の圧力を検出する第
一の圧力検出器と、前記燃焼室の圧力を検出する第二の
圧力検出器と、前記第一の圧力検出器の信号と前記第二
の圧力検出器の信号を基に前記第二の圧力検出器の近傍
の圧力が音波による逆位相干渉により抑制される信号を
適応制御により計算する演算装置と、前記排気通路に設
け、前記音波信号を発生させる音波発生手段を備えた燃
焼装置。
4. A blower device for supplying air, a fuel control device for supplying fuel, a burner section for mixing air and fuel,
An air flow path that connects the blower unit and the burner section and through which air flows, a fuel flow path that connects the fuel control apparatus and the burner section and through which fuel flows, and burns a mixed gas mixed in the burner section. A combustion chamber, an exhaust passage that discharges exhaust gas from the combustion chamber, a first pressure detector that detects the pressure of the burner portion, and a second pressure detector that detects the pressure of the combustion chamber, Based on the signal of the first pressure detector and the signal of the second pressure detector, a signal in which the pressure in the vicinity of the second pressure detector is suppressed by antiphase interference due to sound waves is calculated by adaptive control. A combustion device comprising a computing device and a sound wave generation unit that is provided in the exhaust passage and generates the sound wave signal.
JP5017180A 1992-10-14 1993-02-04 Burner Pending JPH06229545A (en)

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JP5017180A JPH06229545A (en) 1993-02-04 1993-02-04 Burner
KR1019930021054A KR0130635B1 (en) 1992-10-14 1993-10-12 Combustion apparatus
EP93116584A EP0593045B1 (en) 1992-10-14 1993-10-13 Adaptive noise silencing system of combustion apparatus
DE69320436T DE69320436T2 (en) 1992-10-14 1993-10-13 Adaptive silencing system of a combustion device
US08/135,494 US5445517A (en) 1992-10-14 1993-10-13 Adaptive noise silencing system of combustion apparatus

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107687649A (en) * 2017-08-31 2018-02-13 青岛华迪科技有限公司 The flame-out monitoring system of burner based on acoustic vibration and monitoring method

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CN107687649A (en) * 2017-08-31 2018-02-13 青岛华迪科技有限公司 The flame-out monitoring system of burner based on acoustic vibration and monitoring method

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