JPH06257745A - 燃焼装置 - Google Patents
燃焼装置Info
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- JPH06257745A JPH06257745A JP4247993A JP4247993A JPH06257745A JP H06257745 A JPH06257745 A JP H06257745A JP 4247993 A JP4247993 A JP 4247993A JP 4247993 A JP4247993 A JP 4247993A JP H06257745 A JPH06257745 A JP H06257745A
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- combustion
- pressure
- fuel
- burner
- unit
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/16—Systems for controlling combustion using noise-sensitive detectors
Landscapes
- Control Of Combustion (AREA)
- Air Supply (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 燃焼装置の燃焼音を能動制御により燃焼装置
内部で消音する、低騒音の燃焼装置を実現する。 【構成】 バーナ部１２に設けた第一の圧力検出器２０
により燃焼音の圧力変動を音圧として検出し、この信号
を基に燃焼音の逆位相信号を演算装置２２で算出し、バ
ーナ部１２に備えた圧力変動発生手段２３から逆位相の
圧力変動を発生させ火炎１６の振動を抑制し内部で燃焼
音を消音する。さらに、燃焼室１５の第二の圧力検出器
２１の信号を基に消音量の評価を行なう適応制御によ
り、変動する燃焼音を常に最小にし、振動燃焼の発生を
未然に防ぎ、燃焼装置外部へ出る燃焼音を低減する。
内部で消音する、低騒音の燃焼装置を実現する。 【構成】 バーナ部１２に設けた第一の圧力検出器２０
により燃焼音の圧力変動を音圧として検出し、この信号
を基に燃焼音の逆位相信号を演算装置２２で算出し、バ
ーナ部１２に備えた圧力変動発生手段２３から逆位相の
圧力変動を発生させ火炎１６の振動を抑制し内部で燃焼
音を消音する。さらに、燃焼室１５の第二の圧力検出器
２１の信号を基に消音量の評価を行なう適応制御によ
り、変動する燃焼音を常に最小にし、振動燃焼の発生を
未然に防ぎ、燃焼装置外部へ出る燃焼音を低減する。
Description
【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。
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。
【０００２】
【従来の技術】従来の燃焼装置を図７に示すガス給湯機
を用いて説明する。図７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。
を用いて説明する。図７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。
【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から放出されるが排気通路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。
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から放出されるが排気通路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。
【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。
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。
【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
抑制することを第一の目的としている。
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
抑制することを第一の目的としている。
【０００６】本発明の第二の目的は、燃焼装置特有の火
炎による燃焼音の増幅にともなう音響フィードバックに
より発生するハウリングを抑制し、燃焼音の消音と振動
燃焼の抑制をすることである。
炎による燃焼音の増幅にともなう音響フィードバックに
より発生するハウリングを抑制し、燃焼音の消音と振動
燃焼の抑制をすることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記第一の目的を達成す
るために本発明燃焼装置は、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混合気の圧力変動による
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、バーナ部に圧力変動を発生させる圧力
変動発生手段を備えたものである。
るために本発明燃焼装置は、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混合気の圧力変動による
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、バーナ部に圧力変動を発生させる圧力
変動発生手段を備えたものである。
【０００８】また記第二の目的を達成するために本発明
燃焼装置は、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、第二の圧力検出器の
信号を濾波する帯域通過濾波器と、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。
燃焼装置は、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、第二の圧力検出器の
信号を濾波する帯域通過濾波器と、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。
【０００９】
【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
に設けた圧力変動発生手段から混合気に圧力変動を生じ
させる。バーナ部内の混合気の圧力変動は、圧力変動発
生手段から出る逆位相の圧力変動により位相干渉がおこ
り抑制される。これにより、燃焼により発生する火炎の
振動が抑制され、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。
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
に設けた圧力変動発生手段から混合気に圧力変動を生じ
させる。バーナ部内の混合気の圧力変動は、圧力変動発
生手段から出る逆位相の圧力変動により位相干渉がおこ
り抑制される。これにより、燃焼により発生する火炎の
振動が抑制され、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。
【００１０】また第一の圧力検出器の信号を帯域通過濾
波器に通すことで、指定した帯域以外の圧力変動が検出
されないため、音響フィードバックがおこらない。
波器に通すことで、指定した帯域以外の圧力変動が検出
されないため、音響フィードバックがおこらない。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１から図６を用い
て説明する。
て説明する。
【００１２】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２０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２１と、第一のマイクロフォン２０の信号と第二のマ
イクロフォン２１の信号を基に第二のマイクロフォン２
１の音圧が混合気の圧力変動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２２と、演算装置２２
の信号で逆位相の圧力変動を発生させる圧力変動発生手
段２３をバーナ部１２に備えて構成される。ここで圧力
変動発生手段２３は、バーナ部１２内に設けた回動板２
４と、回動板２４を支持する軸２５と回動板２４の一端
を付勢するコイルスプリング２６と、回動板２４の他端
にプランジャ２７を介して振動を印可するソレノイド２
８とで構成される。さらに上記演算装置２２は、図２に
示す如く、第一のマイクロフォン２０の信号を増幅する
第一の増幅器２９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３０と、第一のＡ／Ｄ変換器
３０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３１と、第二のマイクロフォン２１の信号を増幅
する第二の増幅器３２と、第二のＡ／Ｄ変換器３３と、
第二のＡ／Ｄ変換器３３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３４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
３５と、この信号を増幅する第三の増幅器３６で構成さ
れる。
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２０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２１と、第一のマイクロフォン２０の信号と第二のマ
イクロフォン２１の信号を基に第二のマイクロフォン２
１の音圧が混合気の圧力変動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２２と、演算装置２２
の信号で逆位相の圧力変動を発生させる圧力変動発生手
段２３をバーナ部１２に備えて構成される。ここで圧力
変動発生手段２３は、バーナ部１２内に設けた回動板２
４と、回動板２４を支持する軸２５と回動板２４の一端
を付勢するコイルスプリング２６と、回動板２４の他端
にプランジャ２７を介して振動を印可するソレノイド２
８とで構成される。さらに上記演算装置２２は、図２に
示す如く、第一のマイクロフォン２０の信号を増幅する
第一の増幅器２９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３０と、第一のＡ／Ｄ変換器
３０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３１と、第二のマイクロフォン２１の信号を増幅
する第二の増幅器３２と、第二のＡ／Ｄ変換器３３と、
第二のＡ／Ｄ変換器３３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３４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
３５と、この信号を増幅する第三の増幅器３６で構成さ
れる。
【００１３】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２０で検出され、演算装置２２に取り込まれ
る。演算装置２２内では、取り込まれた信号を第一の増
幅器２９で増幅し、第一のＡ／Ｄ変換器３０でデジタル
信号に変換した後、デジタルフィルタ装置３１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３４を
通り、Ｄ／Ａ変換器３５でアナログ信号に変換され、第
三の増幅器３６で増幅された後、バーナ部１２に設けた
圧力変動発生手段２３のソレノイド２８に印可されプラ
ンジャ２７を介して回動板２４の他端に振動を伝達す
る。回動板２４は、コイルスプリング２６に対抗して軸
２５を中心に微小回転することで、混合気の流路抵抗と
なり逆位相の圧力変動が発生し、バーナ部１２内の圧力
変動を位相干渉により低減する。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
燃焼の発生も未然に防止できる。また燃焼室１５に設け
た第二のマイクロフォン２１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
２１で検出された信号は、第二の増幅器３２により増幅
され、第二のＡ／Ｄ変換器３３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３１を通り適応フィル
タ装置３４に取り込まれる。適応フィルタ装置３４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。
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２０で検出され、演算装置２２に取り込まれ
る。演算装置２２内では、取り込まれた信号を第一の増
幅器２９で増幅し、第一のＡ／Ｄ変換器３０でデジタル
信号に変換した後、デジタルフィルタ装置３１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３４を
通り、Ｄ／Ａ変換器３５でアナログ信号に変換され、第
三の増幅器３６で増幅された後、バーナ部１２に設けた
圧力変動発生手段２３のソレノイド２８に印可されプラ
ンジャ２７を介して回動板２４の他端に振動を伝達す
る。回動板２４は、コイルスプリング２６に対抗して軸
２５を中心に微小回転することで、混合気の流路抵抗と
なり逆位相の圧力変動が発生し、バーナ部１２内の圧力
変動を位相干渉により低減する。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
燃焼の発生も未然に防止できる。また燃焼室１５に設け
た第二のマイクロフォン２１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
２１で検出された信号は、第二の増幅器３２により増幅
され、第二のＡ／Ｄ変換器３３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３１を通り適応フィル
タ装置３４に取り込まれる。適応フィルタ装置３４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。
【００１４】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、本発明の実施例によれば、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。
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、本発明の実施例によれば、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。
【００１５】また図４、図５に示すように、圧力変動発
生手段２３を燃料流路１３や送風流路１４に設けた構成
としても、空気や燃料の逆位相の圧力変動がバーナ部１
２へ伝わり圧力変動が干渉をおこし火炎の振動を抑制で
きるため、同様の効果を発揮するものである。
生手段２３を燃料流路１３や送風流路１４に設けた構成
としても、空気や燃料の逆位相の圧力変動がバーナ部１
２へ伝わり圧力変動が干渉をおこし火炎の振動を抑制で
きるため、同様の効果を発揮するものである。
【００１６】次に本発明の第４の実施例について図６を
基に説明する。上記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、消音スピーカ３７を
バーナ部１２に備えて構成される。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２０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２１と、第一のマイクロ
フォン２０の信号と第二のマイクロフォン２１の信号を
基に第二のマイクロフォン２１の音圧が消音スピーカ３
７の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 ２２と、第一のマイクロフォン２０と演
算装置２２の間に燃焼音主体域以外の音をカットする帯
域通過濾波器であるハイパスフィルタ３８を備えて構成
される。上記構成により、第一のマイクロフォン２０で
検出される音圧は、ハイパスフィルタ３８により燃焼音
主体域より低い周波数はカットされ、演算装置２２へは
取り込まれない。これによりガス給湯機等の燃焼装置特
有におこる火炎１６による低周波数の音圧増幅にともな
うハウリングを抑制ができるとともに、バーナ部 １２
に設けた消音スピーカ３７から燃焼音の逆位相音が出力
され、バーナ部１２内の燃焼音を位相干渉により消音す
る。すなわち、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。
基に説明する。上記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、消音スピーカ３７を
バーナ部１２に備えて構成される。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２０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２１と、第一のマイクロ
フォン２０の信号と第二のマイクロフォン２１の信号を
基に第二のマイクロフォン２１の音圧が消音スピーカ３
７の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 ２２と、第一のマイクロフォン２０と演
算装置２２の間に燃焼音主体域以外の音をカットする帯
域通過濾波器であるハイパスフィルタ３８を備えて構成
される。上記構成により、第一のマイクロフォン２０で
検出される音圧は、ハイパスフィルタ３８により燃焼音
主体域より低い周波数はカットされ、演算装置２２へは
取り込まれない。これによりガス給湯機等の燃焼装置特
有におこる火炎１６による低周波数の音圧増幅にともな
うハウリングを抑制ができるとともに、バーナ部 １２
に設けた消音スピーカ３７から燃焼音の逆位相音が出力
され、バーナ部１２内の燃焼音を位相干渉により消音す
る。すなわち、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。
【００１７】
【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
出器の圧力が圧力変動の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、この信号に基
づき圧力変動発生手段により混合気に逆位相の圧力変動
を発生しバーナ部内で干渉をおこし、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
の発生も未然に防止できる。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すできるため、バーナ設計
に要する時間を大幅に短縮できる。
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
出器の圧力が圧力変動の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、この信号に基
づき圧力変動発生手段により混合気に逆位相の圧力変動
を発生しバーナ部内で干渉をおこし、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
の発生も未然に防止できる。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すできるため、バーナ設計
に要する時間を大幅に短縮できる。
【００１８】また、音波発生手段をバーナ部に設け、第
一の圧力検出器の信号に帯域通過濾波器を設けた構成で
は、燃焼装置特有の低周波数領域で発生するハウリング
を抑制するとともに、燃焼音を低減し振動燃焼の発生も
未然に防止できる。
一の圧力検出器の信号に帯域通過濾波器を設けた構成で
は、燃焼装置特有の低周波数領域で発生するハウリング
を抑制するとともに、燃焼音を低減し振動燃焼の発生も
未然に防止できる。
【図１】本発明の第１の実施例の燃焼装置を採用したガ
ス給湯機の正面図
ス給湯機の正面図
【図２】同装置の演算装置内部の構成図
【図３】同装置の圧力変動発生手段の拡大図
【図４】本発明の第２の実施例の燃焼装置を採用したガ
ス給湯機の正面図
ス給湯機の正面図
【図５】本発明の第３の実施例の燃焼装置を採用したガ
ス給湯機の正面図
ス給湯機の正面図
【図６】本発明の第４の実施例の燃焼装置を採用したガ
ス給湯機の正面図
ス給湯機の正面図
【図７】従来のガス給湯機の側部断面図
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 ２０ 第一の圧力検出器 ２１ 第二の圧力検出器 ２２ 演算装置 ２３ 圧力変動発生手段
Claims (2)
- 【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
圧力が混合気の圧力変動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
ーナ部に前記圧力変動を発生させる圧力変動発生手段を
備えた燃焼装置。 - 【請求項２】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、前記第二の圧力検出器の信号を濾波する帯
域通過濾波器と、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を備えた燃焼装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4247993A JPH06257745A (ja) | 1993-03-03 | 1993-03-03 | 燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4247993A JPH06257745A (ja) | 1993-03-03 | 1993-03-03 | 燃焼装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06257745A true JPH06257745A (ja) | 1994-09-16 |
Family
ID=12637205
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4247993A Pending JPH06257745A (ja) | 1993-03-03 | 1993-03-03 | 燃焼装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06257745A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4075063A1 (de) * | 2021-04-15 | 2022-10-19 | Vaillant GmbH | Verfahren und anordnung zur akustischen beobachtung von flammen in einem verbrennungsraum eines heizgerätes |
-
1993
- 1993-03-03 JP JP4247993A patent/JPH06257745A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4075063A1 (de) * | 2021-04-15 | 2022-10-19 | Vaillant GmbH | Verfahren und anordnung zur akustischen beobachtung von flammen in einem verbrennungsraum eines heizgerätes |
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