JPS6391419A - 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］ 本発明は強制送風式燃焼装置に関し、例えば多数の小孔
が設けられた燃焼板式ガスバーナを有する強制送風式燃
焼装置に関する。

［従来の技術］ 燃料ガスと燃焼空気とを予混合された混合気をファンに
より強制的に供給してそれを燃焼室において高負荷燃焼
するガスバーナおよび燃焼ケースを含む燃焼部と、該燃
焼部に燃焼空気の供給を行なうファンを含む供給部とを
具備する強制送風式燃焼装置は、振動燃焼（共鳴音）が
発生する。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記構成の従来の強制送風式燃焼装置においては、燃焼
部、特に燃焼室内の燃焼排気を排出する抽気通路の開口
面積が小さいとき、排気通路長が長いときに振動燃焼が
発生し易い傾向にある。しかるに排気通路の開口面積を
振動燃焼が発生しない程磨に大きくした場合には、燃焼
騒音が増大するという問題点がある。

本発明は排気通路の開口面積を小さくでき、燃焼騒音を
低下させ、且つ振動燃焼も防止できる強制送風式燃焼装
置の提供を目的とする。

［問題点を解決するための手ｒＱ］ 上記目的を達成するために、本発明の強制送風式燃焼装
置は、燃焼空気が強制的に供給され、高負荷燃焼を行な
う燃焼室が内部に設けられた燃焼ケースと、前記燃焼室
内の燃焼排気を排出すると共に圧力振動を開放する複数
の穴が形成された排気通路とを備えた構成を採用した。

［作用および発明の効果コ 上記構成により本発明の強制送風式燃焼装置はつぎの作
用および効果を有する。

本発明の強制送Ｊｉ１式燃焼装置は、排気通路に燃焼室
内の燃焼排気を排出すると共に圧力振動を開放する複数
の穴が形成されているので、振動燃焼が発生しない程度
に大きくした従来の排気通路の開口面積より本発明の排
気通路の間口面積のほうが小さくできる。このため、従
来の活気通路の開口面積を振動燃焼が発生しない程度に
大きくしたときに発生する燃焼騒音を低下できる。

［実施例コ 本発明の強制送風式燃焼装置の一実施例を図に基づき説
明する。

第１図ないし第３図は本発明の強制送風式燃焼装置の一
実施例を適用した瞬間ガス湯沸器を示す。

本実施例では、強制送風式燃焼装置を瞬間ガス湯沸器１
に適用した。瞬間ガス湯沸器１は、本体ケース１０に収
納されており、燃焼部２と、熱交換部３と、燃焼空気を
燃焼部２に供給する供給部である遠心式送風１ｌ１７と
、ガス供給路８と、電子制御装置９とを備える。本体ケ
ース１ｏは、燃焼空気を吸入する開口部１１および燃焼
排気を排出する開口部１２を形成している。

燃焼部２は、上部に排気部４が設けられた燃焼ケース２
０と、該燃焼ケース２０に固定金具２１を介して取付け
られ、セラミック製板体に多数の噴出孔が設けられたセ
ラミック製の燃焼板式ガスバーナ２２を備えた燃焼室２
３とからなる。

熱交換部３は、熱交換効率を高くするプレートフィン群
３１と給水管３２と給湯管３３とがらなり、ガスバーナ
２２と排気部４の間に配置されて給水管３２の上流から
送られてくる水を燃焼室２３内の燃焼排気と熱交換して
お湯として給湯管３３より流出する。

排気部４は、第４図にも示すごとく、入口部４１ａ１折
曲部４１ｂ１外部に向って開口した排気口（本実施例で
は縦：　３９ｍｍ、横：　２７０ｍｍ＞　４１ｃおよび
排気フード６の開口部４１ｄを右する排気通路４１と、
該排気通路４１を形成する排気パン４２と、排気フード
６とからなる。

排気パン４２は、第４図に示すごとく、燃焼ケース２０
の上部に取付けられ、側面４３に設けられた保持枠４４
と、上部４５に設けられた吸音材４６を保持する天井板
４７と、上板４８とからなる。

保持枠４４は、第４図に示すごとく、排気通路４１の排
気口４１Ｃを形成するよう設けられた間口部４４ａ、該
開口部４４ａの内周Ｉ、：設けられた内周縁４４ｂから
なる。天井板４７は、円形状の１１通穴が排気通路４１
と吸音材４６を連通ずるように多数穿設されている。

プレート５は、保持枠４４の開口部４４ａを塞ぐようプ
レート取付部４４ｃに取付けられ、燃焼室２３内の燃焼
排気を排出すると共に圧力振動を開放する穴である円孔
（本実施例ではφ２．　Ｏｍｍｘ　１２７４個）５１・
・・・・・を開口部４４ａ全而に多数穿設している。

排気フード６は、排気通路４１の開口部４１ｃを蓋看す
るものであり、保持枠４４の外周縁４４ｄを挟み込むよ
うに取付けられ、前面６１に排気通路の開口部４１ｄを
構成するスリット状の排気孔（本実施例では３５ｍｍｘ
１０ｍｍＸ２５個）６２・・・・・・を形成している。

また一部のスリット状の排気孔（本実施例では３５１１
１１Ｘ　１０１１１＋１１Ｘ　２個）６２は、斜面６３
に形成されている。

ここで本実施例では、燃焼室２３内の燃焼排気を排出す
ると共に圧力振動を開放する穴として円孔（φ２．　ｏ
ｍｍｘ　１２７４個）５１を多数穿設した理由を説明す
る。

音響インピーダンスの特性の相違する２つの形状の容器
■、■を第６図に示した。

第６図の容器■の音ラインビーダンス（Ｚｌ）は次のよ
うに表わされる。

ｎ　　　　　Ｃω これは単円孔のイナータンスである。

ω：角３＆動数 Ｄｌ　：単円孔の径 Ｃ：容器工の音響キャパシタンス ■：容器Ｉの容積 ■ （＝□；このＣは音速） ρＣ ρ＝気体の密度 第６図の容器■の音響インピーダンス（ｚ２）は次のよ
うに表わされる。

Ｃω Ｄ２：１個の円孔の径 （等価面積を得る円孔径） １１と１２については両面の開口端補正を行うことによ
りつぎのように表わすことができる。

１１＝ｊ！＋　０．６０゜ ！ｙ　　＝ｆ＋　　０．６Ｄｚ 共鳴が発生する条件（固自振動数）はインピーダンスが
Ｏのときであり、 で表わすことができるので、例えば同じ開口面積でもｎ
個に分割したとぎの固有振動数はつぎの板厚１１＜Ｄ＋
　、Ｄ２とすると、 となり、同じ開口面積でも小さな円孔で細分化するほど
角振動数は大きくなることが分る。すなわち音響インピ
ーダンスが小さくなり大きな開口と同様に振動燃焼は発
生しにくくなる。したがって間口面積を１個のものより
小さくできる。よって振動燃焼の発生を防止しながら騒
音の発生も抑制できる方法として開口部を分散させるこ
とは有効な方法であることが確認できる。

遠心式送風機７は、スクロールケーシング７１と、ファ
ン７２と、該ファン７２の駆動用モータ７３とからなる
。スクロールケーシング７１は、渦巻形状を呈し、側面
７４に締結する筒状体１５および遮蔽板７６と、該遮蔽
板７６を覆う防塵ネット１７とからなる。

筒状体７５は、外側に開口したベルマウス状吸入ロア８
を形成するものであり、先端部７９が遠心式送風機７の
風量および開口面積を考慮した所定寸法だけファン７２
内に嵌入している。

遮蔽板７６は、第５図に示すごとく、ベルマウス状吸入
ロア８の中心に尖端７６ａが位置した円錐状部７６ｂと
、該円錐状部７６ｂの他ｒ５７６ｃより外周がわに延設
された円板部７６ｄと、該円板部７６ｄより垂下された
３木のＬ字型取付脚部７６ｃと、円板部７６ｄより突設
された３本のＬ字型防悪ネット取付部７６ｆとからなる
。し字型取付脚部７６ｅが３本のＬ字型防塵ネット取付
部７６「より外周がわに延設されているので、遮蔽板７
６と防塵ネット７７とを予め組付けた後にスクロールケ
ーシング７１に取付けることができる。

ガス供給路８は、スクロールケーシング７１と共に一体
成型され、燃料ガスの吐出を行なうガス噴出ノズル８１
と、該ガス噴出ノズル８１に燃料ガスの供給を行なうガ
ス供給配管８２と、ガス制御ユニット８３とからなる。

ガス制御ユニツ］−８３は、ガス噴出ノズル８１とガス
供給配管８２との間に設けられ、通電、非通電により開
閉する電磁式開閉弁８４と、該ｆｉｌ閉弁８４の下流側
に設けられ、ガス流量の調節を行なうガバナ弁（図示せ
ず）、および該ガバナ弁の下流側に設けられ、通電沿に
応じて開口比が可変する電磁式比例制御弁８５とを備え
ている。ガス噴出ノズル８１の他端部には、燃料ガスの
供給圧および流量調節のためのオリフィス８６が取付け
られている。

電子制御装置９は、瞬間ガス湯沸器１が使用された時Ｏ
Ｎする起動スイッチ（図示せず）、使用者により操作さ
れ、給湯管３３より流出する湯温の設定を行なう温度調
節用ボリューム（図示せず）等の入力に応じて、点火時
にガスバーナ２２の燃焼面で火花を飛ばすスパーク電極
９２、遠心式送風機７の駆ｉ１１用モータ７３、および
ガス制御ユニット８３等の通電、非通電の制御を行なう
。９１はガスバーナ２２の炎の酸素供給状態を検出する
サーモカップルを示す。

本実施例の瞬間ガス湯沸器１の作動を図に基づき説明す
る。

瞬間ガス湯沸器１は、起動スイッチがＯＮされると遠心
式送風機７のファン７２が回転し、スクロールケーシン
グ７１より燃焼空気をガスバーナ２２に供給する。そし
て、電子制御装置９は、ガス制御ユニット８３の開閉弁
８４および比例制御弁８５に出力して、開閉弁８４およ
び比例制御弁８５を開弁する。

また、スクロールケーシング７１の外に存在している燃
焼空気は、防塵ネット７７で塵やゴミを除去されて筒状
体７５で燃焼空気の流量を絞られながら吸い込まれる。

そして電子制御装置９は、スパーク電極９２へ火花放電
を行うように出力し、該火花放電によりガスバーナ２２
が点火され燃焼を始める。その後ガスバーナ２２の燃焼
排気は、熱交換部３を通過して、排気部４の排気通路４
１に流入する。ここで熱交換部３は、給水管３２の上流
から送られてくる水を燃焼室２３内の燃焼排気と熱交換
してお湯として給湯管３３より流出する。そして燃焼排
気は、排気通路４１の排気口４１ｃに設けられたプレー
ト５の円孔５１から吐出され、排気フード６の排気孔６
２・・・・・・より吐出する。

ここで本実施例では、排気通路４１の排気口４１ｃに円
孔（φ２．Ｏｍｍ刈２７４個−４０００ｍｍ２）　５１
を多数穿設したプレート５を設けているので、音響イン
ピーダンスが小さくなり、プレート５を蒸着しない排気
口と同様に振動燃焼は発生しにくくなり、燃焼騒音を低
下させることが可能となる。

さらにプレート５において、小さな円孔５１で多数穿設
した本実施例の排気口４１ｃの実質的な開口面積（開口
比：３５％）のほうがプレート５を蒸着しない排気口の
開口面積より小さくなるので、燃焼騒音の通過量を低下
させることが可能となるため、振動燃焼の発生を防止し
ながら燃焼騒音も低下させることが可能となる。

そして本実施例では、着火時から定常燃焼時さらに消火
時までの間常に安定した良好な燃焼を行うことが可能と
なる。本実施例により供給部であるスクロールケーシン
グの吸入口の穴が１つで排気口の穴は多数開いているも
のは振動燃焼の低減効果が良いことが確認できる。

本実施例では燃焼室２３内の燃焼排気を排出すると共に
圧力振動を開放する穴をプレートに設けたが、排気フー
ド、排気パン、排気筒等の排気通路の構成物に設けても
良い。

本実施例では排気パンを燃焼ケースと別体で形成したが
、活気パンと燃焼ケースとが一体的に形成されていても
良い。

本実施例では燃焼室内の燃焼排気を排出すると共に圧力
振動を開放する穴の形状を小さな円孔で多数穿設した穴
を適用したが、だ円形、多角形でも良い。また１つの穴
の大きさは本実施例においては、円孔の場合ではφ＝　
１．５ｍｍ〜２．５ｍｍ、矩形状の穴の場合は一辺がｏ
、ｓｍｍ〜ｉ、４ｍｒＱが望ましいが、１つの穴の大ぎ
さは燃焼騒音が低下する範囲内で種々の大きさにできる
。

本発明の強制送風式燃焼装置を暖房装置、またはその他
の強制送風式燃焼装置に適用しても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の強制送風式燃焼装置の第１実施例を適
用した瞬間ガスＳ沸器を示した側面断面図、第２図は本
発明の強制送風式燃焼装置の第１実施例を適用した瞬間
ガ°ス湯沸器を示した正面断面図、第３図は本発明の強
制送風式燃焼装置の第１実施例を適用した瞬間ガス湯沸
器を示した正面図、第４図は本発明の強制送風式燃焼装
置の第１実施例を適用した瞬間ガス湯沸器に取付けられ
た排気パンの斜視図、第５図は本発明の強制送風式燃焼
装置の第１実施例を適用したＶ４間ガス湯沸器に取付け
られた遮蔽板の正面図、第６図は容器■、■の音響イン
ピーダンスの説明図である。 図中　１・・・瞬間ガス温情型　２・・・燃焼部　４・
・・排気部　５・・・プレート　６・・・排気フード　
２０・・・燃焼ケース　４１・・・排気通路　４１Ｇ・
・・排気口　４２・・・排気パン　５１・・・燃焼排気
の排出および圧力振動を開放する円孔

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）燃焼空気が強制的に供給され、高負荷燃焼を行なう
   燃焼室が内部に設けられた燃焼ケースと、前記燃焼室内
   の燃焼排気を排出すると共に圧力振動を開放する複数の
   穴が形成された排気通路とを備えた強制送風式燃焼装置
   。 ２）前記排気通路は、外部に向って排気口を設けており
   、該排気口にはプレートが蓋着されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の強制送風式燃焼装置。 ３）前記複数の穴は、前記プレートに形成されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の強制送風式
   燃焼装置。