JPH06272855A - 燃焼装置 - Google Patents

燃焼装置

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JPH06272855A
JPH06272855A JP5823193A JP5823193A JPH06272855A JP H06272855 A JPH06272855 A JP H06272855A JP 5823193 A JP5823193 A JP 5823193A JP 5823193 A JP5823193 A JP 5823193A JP H06272855 A JPH06272855 A JP H06272855A
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JP
Japan
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signal
combustion
pressure detector
sound
pressure
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Pending
Application number
JP5823193A
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English (en)
Inventor
Masamitsu Kondo
正満 近藤
Yasuhiro Umekage
康裕 梅景
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 燃焼装置の燃焼音を適応型能動制御により排
気口外部で消音するとともに、着火時の騒音も消音す
る。 【構成】 燃焼室に設けた第一の圧力検出器17の信号
により燃焼音を検出し、この信号を基に燃焼音の逆位相
信号を演算装置19で算出する。そして排気口15外部
に設けた消音スピーカ20から逆位相音波を発生し燃焼
音の消音を行なうと共に、第二の圧力検出器18の信号
を基に消音量を評価し最適な消音効果を発揮する。さら
に消音スピーカ20、第二の圧力検出器18、演算装置
19を箱体21として一体構成することで取付を容易に
するとともに、着火時に発生する騒音も記憶装置35に
予め記憶した着火騒音を基に消音する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、石油等を燃焼する燃焼
装置の燃焼騒音を、その騒音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】従来の消音装置付き給湯機としては、実
開平4ー95266号公報に示すものがある。図6に示
す様に、バーナ1へ与える燃焼信号を燃焼操作器2から
受けて消音する構成となっている。消音対象音はブロワ
3及びバーナ1の定常燃焼時に発生する騒音であるが、
これらの騒音源を二つのマイク4、5で検出し、二つの
スピーカ6、7で消音するもので、消音制御器8、マイ
ク4、5、スピーカ6、7は給湯機の内部に組み込まれ
ている。また、着火時に発生する大きな騒音による誤動
作を回避するため、着火時にはマイク4、5への入力信
号を検出せず、消音動作を実行しないものである。
【0003】
【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、消音量を評価する信号を検出するマイクが
設けられていないため、変化する燃焼音に適応した消音
は不可能である。また、給湯機に消音装置を組み込む際
は、各機種専用に対応せねばならない。また、燃焼装置
を運転する際に最も大きな騒音が発生するのは着火時で
あるが、この着火音の低減はできないという課題があ
る。
【0004】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適応制御を組み込
んだ能動消音により大幅に低減するとともに、従来の燃
焼装置をそのまま利用し、消音装置を燃焼装置の外部に
設ける簡易な構成で低騒音の燃焼装置を提供することを
第一の目的としている。
【0005】本発明の第二の目的は、着火時の燃焼音も
消音可能とする低騒音の燃焼装置を提供することにあ
る。
【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の技術手段は、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、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口と、燃焼室の圧力を検出
する第一の圧力検出器と、排気口外部の圧力を検出する
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、音波信号を発生する音波発生手
段と、音波発生手段と第二の圧力検出器と演算装置を一
体構成し箱体におさめかつ箱体を排気口外部に備えたも
のである。
【0007】また本発明の第二の技術手段は、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、
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口と、燃焼室の圧力
を検出する第一の圧力検出器と、排気口外部の圧力を検
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、着火時の逆位相音を記憶
している記憶装置と、音波信号を発生する音波発生手段
を排気口外部に備えたものである。
【0008】
【作用】本発明は上記構成によって、まず燃焼室内の燃
焼音は、第一の圧力検出器により検出され、排気口外部
に設けた箱体内の演算装置に取り込まれる。演算装置
は、この第一の圧力検出器の信号を基に逆位相の信号を
計算し、この信号により箱体に設けた音波発生手段から
音波として出力する。排気口から出る燃焼音と音波発生
手段から出る逆位相の音波とが位相干渉をおこし、燃焼
音を低減する。また、箱体に設けた第二の圧力検出器に
より、排気口外部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し、常に最適な燃焼音低減
効果が得られる。ここで、燃焼室に設ける第一の圧力検
出器と消音装置を駆動する供給電源を除き、消音装置は
排気口外部の箱体に設けている。このため、燃焼音が消
音する。
【0009】また着火時の逆位相音を排気口外部に設け
た箱体内の記憶手段に予め記憶しているため、着火時に
はこの記憶手段の信号を基に消音動作が実行され、定常
燃焼へ移行したときには通常の適応能動消音に移行し消
音する。
【0010】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1から図3に示
す水道直圧式の石油給湯機を用いて説明する。
【0011】図1に示すように、燃焼用空気を供給する
送風装置であるファン9と、燃料である石油を気化する
気化器10と、気化ガスと空気を混合し燃焼室11に供
給するバーナ部12と、燃焼による熱を水に伝える熱交
換器13と、燃焼ガスを機器外部に排出する排気通路1
4と、排気口15と、運転開始時にファン9と気化器1
0を作動する信号を送る本体制御器16からなる。さら
に、燃焼により発生する音を音圧として燃焼室11で検
出する第一の圧力検出器である第一のマイクロフォン1
7と、排気口15外部に設け排気口15から出る燃焼音
の圧力変動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18と、第一のマイクロフォン17
の信号と第二のマイクロフォン18の信号を基に第二の
マイクロフォン18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19と、演算装置
19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20と、第二のマイクロフォン18
と演算装置19と消音スピーカ20を箱体21の内部に
一体構成し排気口15上部に備えて構成される。
【0012】また図2に示すように、石油給湯機本体2
2と箱体21との接続は、箱体21を排気口15上部に
載置し、演算装置16と第一のマイクロフォン 17が
接続できるように嵌合部23で石油給湯機本体22側と
箱体21側のそれぞれが導電体24と不導体25の積層
構造となっている。本体制御器16と演算装置19の接
続も同様な構成で接続される。
【0013】さらに上記演算装置は、図3に示す如く、
第一のマイクロフォン17の信号を増幅する第一の増幅
器26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27と、第一のA/D変換器27からの
信号を基に燃焼音の逆特性を計算するデジタルフィルタ
装置28と、第二のマイクロフォン18の信号を増幅す
る第二の増幅器29と、第二のA/D変換器30と、第
二のA/D変換器30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31と、計算されたデジタ
ル逆位相信号をアナログ信号に変換するD/A変換器3
2と、この信号を増幅する第三の増幅器33で構成され
る。
【0014】なお、燃焼室の燃焼音の圧力変動を検出す
る第一の圧力検出器を、振動ピックアップとしても支障
ないものである。
【0015】上記構成によれば、本体制御器16の信号
を受けて定常燃焼状態となった時点で消音動作を開始す
る。燃焼室11で発生する燃焼騒音は第一のマイクロフ
ォン17で検出され、嵌合部23の導電体24を介して
演算装置19に音圧信号として取り込まれる。演算装置
19内では、取り込まれた信号を第一の増幅器26で増
幅し、第一のA/D変換器27でデジタル信号に変換し
た後、デジタルフィルタ装置28に取り込まれる。この
信号を基に燃焼音の逆特性が計算される。計算された逆
位相信号は、適応フィルタ装置31を通り、D/A変換
器32でアナログ信号に変換され、第三の増幅器33で
増幅された後、排気口15外部に設けた消音スピーカ2
0から出力され、排気口15から放出される燃焼音を位
相干渉により消音する。
【0016】また箱体21に設けた第二のマイクロフォ
ン18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18で検出された信号
は、第二の増幅器29により増幅され、第二のA/D変
換器30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28を通り適応フィルタ装置31に取り込ま
れる。適応フィルタ装置31では燃焼音が最小になるよ
うにフィルタ係数を更新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。
【0017】この様に、適応制御動作を伴う能動型消音
装置であるため、燃焼量変化にともなう燃焼音の変動に
対しても常に最適に燃焼音を消音する事が可能である。
また、排気口15上部に消音装置を箱体21として載置
する構成であるため、消音装置を容易に設置することが
できるとともに、石油給湯機を設置した後で騒音を下げ
て欲しいという要望に対しても消音装置を後から付加す
ることで対応ができる。
【0018】ここで第一のマイクロフォン17をバーナ
部12もしくは排気通路14に設けても同様な効果を発
揮する。
【0019】さらに図4に示す貯湯式の石油給湯機にお
いても、同様な構成で消音できる。貯湯式石油給湯機の
特徴は、燃焼室11と熱交換器13をとりまく貯湯装置
34に一度水を蓄えて、加熱された後に出湯するもので
ある。この貯湯式給湯機の気化器10に第一のマイクロ
フォン17を設け、排気口15近傍に消音スピーカ20
と演算装置19と第二のマイクロフォン18を一体構成
した箱体21を設けることで、排気口15から放出され
る燃焼音を消音する事が出来る。また第一のマイクロフ
ォン17を燃焼室11もしくは排気通路14に設けても
同様な効果を発揮する。
【0020】次に本発明の第二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。上記実施例におい
て箱体21内には、消音スピーカ20と、演算装置19
と、第二のマイクロフォン18と、着火時に発生する音
を記憶した記憶装置35を備えて構成される。また、燃
焼室11に設けた第一のマイクロフォン17は燃焼音を
検出し、本体制御器16の着火動作信号と定常燃焼動作
の信号をそれぞれ記憶装置35と演算装置19に送る構
成となっている。
【0021】上記構成により、着火時には本体制御器1
6からの着火動作信号を基に予め記憶装置 35に記憶
していた着火音に基づき、演算装置19から着火騒音の
逆位相信号を出力し、位相干渉により消音することがで
きる。また定常燃焼に移行したときには、本体制御器1
6からの定常燃焼動作信号を基に速やかに適応型の消音
動作に移行し、定常燃焼騒音を消音する事が出来る。す
なわち、石油給湯機を運転する際に発生する着火騒音か
ら燃焼騒音まであらゆる騒音を消音する事が可能とな
る。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように本発明の第一の技術
手段による燃焼装置は、燃焼により発生する騒音を燃焼
室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排気口
外部に出力するものであるから、排気口外部から出る変
化する燃焼音を位相干渉により低減できる。また、音波
発生手段、第二の圧力検出器並びに演算装置を排気口外
部の箱体に一体構成しているため、小さなスペースで簡
易施工可能な消音装置を従来の燃焼装置にオプション設
定として追加できる。すなわち、燃焼装置本体を新たに
設計せずとも低騒音の燃焼装置が実現可能であり、燃焼
装置を設置した後でも騒音を下げて欲しいという要望に
応えることができる。さらに万一消音装置に故障が発生
しても箱体を交換するだけで修理ができるものである。
【0023】また、本発明の第2の技術手段による燃焼
装置によれば、燃焼装置の最も大きな騒音である着火時
の騒音を的確に消音でき、定常燃焼音の消音も可能であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の燃焼装置を採用した石油給
湯機の側部断面図
【図2】同装置と箱体接続部の拡大断面図
【図3】同装置における演算装置内部の構成を示すブロ
ック図
【図4】同装置の他の実施例を採用した石油給湯機の側
部断面図
【図5】他の実施例の箱体を示す構成図
【図6】従来の能動消音装置付き給湯機の制御ブロック
【符号の説明】
9 送風装置 12 バーナ部 11 燃焼室 15 排気口 17 第一の圧力検出器 18 第二の圧力検出器 19 演算装置 20 音波発生手段 21 箱体

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  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、前記燃焼室からの排気ガスを排
    出する排気口と、前記燃焼室の圧力を検出する第一の圧
    力検出器と、前記排気口外部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、前記音波信号を発生する音
    波発生手段と、前記音波発生手段と前記第二の圧力検出
    器と前記演算装置を一体構成し箱体におさめかつ前記箱
    体を前記排気口外部に備えた燃焼装置。
  2. 【請求項2】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、前記燃焼室からの排気ガスを排
    出する排気口と、前記燃焼室の圧力を検出する第一の圧
    力検出器と、前記排気口外部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、着火時の逆位相音を記憶し
    ている記憶装置と、前記音波信号を発生する音波発生手
    段を前記排気口外部に備えた燃焼装置。
JP5823193A 1993-03-18 1993-03-18 燃焼装置 Pending JPH06272855A (ja)

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