JP2003042402A - 空気導入路に遮音壁を設けたボイラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃焼によって発生した燃焼音がボイラ外部へ
漏れ出ることで発生する騒音を低減することのできるボ
イラを提供する。 【解決手段】 空気取り込み口４から取り込んだ空気を
燃焼室１０内へ送り込む送風機２と、燃料を供給し燃焼
を行うバーナ７を持ち、送風機２によって燃焼用空気を
送り込みながら燃焼を行うボイラにおいて、送風機２と
空気取り込み口４をつなぐ空気導入路１４内の空気流中
心軸部分に遮音壁１１を設け、空気導入路１４内壁面に
吸音材１を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空気導入路に遮音壁を
設けたボイラに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】燃焼室へ燃焼用空気を送り込む送風機
と、燃焼室内で火炎の燃焼を行うバーナを持ち、燃料と
燃焼用空気を強制的に送り込んで燃焼を行うボイラの場
合、燃焼時には燃焼室内で大きな燃焼音が発生する。燃
焼室は排気通路を通じて外部とつながっており、燃焼音
は排ガスとともに排気通路を通して外部へ出ていくた
め、排気通路にサイレンサーを設けるなどにより外部へ
漏れ出る騒音を低減している。ところが、近年の小型高
負荷化によってボイラの燃焼音は大きくなり、その一方
で環境意識の高まりによって従来以上の低騒音化が望ま
れており、従来の低騒音化技術の延長では間に合わなく
なっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、燃焼によって発生した燃焼音がボイラ外部
へ漏れ出ることで発生する騒音を低減することのできる
ボイラを提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、空気取り込み口から取り込んだ空気を燃焼室内へ送
り込む送風機と、燃料を供給し燃焼を行うバーナを持
ち、送風機によって燃焼用空気を送り込みながら燃焼を
行うボイラにおいて、送風機と空気取り込み口をつなぐ
空気導入路内の空気流中心軸部分に遮音壁を設け、空気
導入路内壁面に吸音材を設けたことを特徴とする。

【０００５】請求項２に記載の発明は、前記の空気導入
路に遮音壁を設けたボイラにおいて、遮音壁は、空気流
上流側の先端をふさぎ、空気流下流側を開口した筒形状
であって、筒側面の周壁面に空気流通孔を開けた形状と
していることを特徴とする。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の一実施例を図面を用いて
説明する。図１は本発明を実施しているボイラの断面
図、図２は一実施例における遮音壁部分の断面斜視図で
ある。ボイラは中心部に燃焼室１０を設け、燃焼室の上
部に設けたバーナ７によって燃焼室内で燃焼を行うもの
である。バーナ７の上方には燃焼用空気の流れを整える
風箱５を設け、風箱５には燃焼用空気を通す送風ダクト
６を接続しておき、送風ダクト６の他端側には、空気取
り込み口４によって取り込んだ空気を送風ダクト６へ送
る送風機２を接続する。燃焼室１０は周囲を多数の水管
３で囲んだ略円筒形の燃焼室であり、燃焼室１０内で燃
焼を行うことで周囲の水管を加熱して蒸気を発生する。
燃焼室１０には排気通路８を接続し、排気通路８の途中
には排気通路サイレンサー９を設けており、排気通路８
の他端は大気に開放する。

【０００７】燃焼用空気は、空気取り込み口４、送風機
２、送風ダクト６、風箱５を通して燃焼室１０内へ供給
しており、空気取り込み口４と送風機２をつなぐ空気導
入路１４の途中に、燃焼室１０内で発生した燃焼音を遮
るための遮音壁１１を設ける。遮音壁１１は空気導入路
１４で空気流路の一部をふさぐものであり、遮音壁１１
は空気導入路内での空気流の中心軸を含むように空気導
入路の中心部分に設ける。空気導入路１４は燃焼用空気
を通さなければならないため、遮音壁１１が空気導入路
をふさぐのは中心部のみであり、図２での遮音壁１１は
周囲に環状の空気流通用通路を開けている円盤型の形状
としている。遮音壁１１を設置している部分の周囲に当
たる空気導入路壁面には、燃焼音吸収用の吸音材１を設
けておく。

【０００８】ボイラの運転は、燃料と燃焼用空気を燃焼
室１０へ供給し、燃焼室内で燃焼することで行う。燃焼
用空気の供給は送風機２を作動することで行い、送風機
２を作動すると、送風機２は空気取り込み口４から空気
を吸引し、送風機部で加圧して燃焼室１０へ送る。空気
取り込み口４と送風機２をつなぐ空気導入路に遮音壁１
１を設けているが、遮音壁１１の周囲には空気流通用の
通路を開けているため、空気の吸引は遮音壁周囲にある
環状の通路から行うことができ、空気取り込み口４から
入った空気は遮音壁周囲の通路を通って送風機２へ向か
う流れとなる。

【０００９】送風機２で加圧して燃焼室１０へ送り込ん
だ燃焼用空気は、バーナ７から噴射する燃料と混合して
火炎となる。火炎の燃焼を行うことで、燃焼室周囲の水
管３を加熱し、水管内の缶水を加熱することで蒸気を発
生する。火炎の燃焼によって発生した排ガスは、排気通
路８を通して大気中へ排出する。燃焼用空気を強制的に
送り込んで燃焼を行うボイラの場合、燃焼時には燃焼室
内で大きな燃焼音が発生する。排ガスと同じ流れをと
り、燃焼室１０から排気通路８を通って外へ出ていく燃
焼音は、排気通路８の途中に設けた排気通路サイレンサ
ー９によって減音することができ、排気通路８を通して
外部へ漏れ出る騒音は小さくなる。

【００１０】排ガス流と同じ方向へ伝わる燃焼音は排気
通路サイレンサー９で減音することができるが、燃焼用
空気流と逆向きに伝わり、空気取り込み口４から出てい
く燃焼音に対しては、排気通路サイレンサー９を設けて
いても減音の効果を得ることはできない。燃焼用空気流
をさかのぼる方向に向かった燃焼音は、風箱５、送風ダ
クト６、送風機２を通って、空気取り込み口４へと伝ぱ
していく。

【００１１】遮音壁１１は燃焼音の伝ぱ方向に対して垂
直な面を持つ形状であり、空気導入路の中心部分に設け
ているため、伝ぱしてきた燃焼音は、遮音壁１１に衝突
するか、遮音壁１１をかわすように放射状進行すること
になる。遮音壁１１から放射状に広がった先には吸音材
１を設けており、燃焼音が吸音材１に達すると、吸音材
１が燃焼音のエネルギーを吸収するため、燃焼音のエネ
ルギーが小さくなる。そのため、空気取り込み口４から
出る燃焼音が小さくなり、ボイラから漏れ出る騒音を低
く抑えることができる。

【００１２】燃焼室内で発生した燃焼音は、排ガスとと
もに排気通路１１を通って出ていくと考えられていたた
め、排気通路１１に排気通路サイレンサー１２を設ける
などによって騒音の対策を行っていた。しかし、研究の
結果、燃焼音は排気通路１１から出るだけでなく、空気
流と逆向きに伝わり、燃焼用空気の取り込み口からも出
ていることが確認できた。排気通路１１に排気通路サイ
レンサー１２を設けても、燃焼用空気の取り込み口から
出る燃焼音は低減できないが、空気導入路に遮音壁１１
を設け、遮音壁１１周囲の空気導入路壁面に吸音材１を
設けておくことで、空気流に対して逆方向へ伝わってき
た燃焼音を吸音材１に向かわせることができ、吸音材に
よって音のエネルギーが低下するので、燃焼用空気の取
り込み口から外へ出ていく燃焼音を小さくすることがで
きる。

【００１３】なお、燃焼音は３００〜５００Hzにピーク
を持つ音であるが、燃焼用空気を流通している部分には
８００〜１２００Hzにピークを持つ風切り音も発生す
る。燃焼音と風切り音では周波数特性が異なるため、燃
焼音の低減効果を高めるためには燃焼音に対応した吸音
材を設ける必要がある。

【００１４】図３は本発明の他の実施例における遮音壁
部分の断面斜視図である。図３の実施例では遮音壁１１
部分が前記実施例と異なるが、ボイラ本体は図１と同じ
ものをそのまま使用し、ボイラ本体部の説明は先に行っ
ているので重複する部分は説明を省略する。

【００１５】図３の遮音壁１１は、空気流上流側を閉そ
くし、空気流下流側を開放した円筒形状としている。遮
音壁１１は、空気導入路１４内での空気流の中心部を含
むように空気導入路１４の中心部分に設け、円筒側面の
周壁部分に空気流通孔１２を設ける。遮音壁１１を設け
た部分では、空気導入路壁面に吸音材１を設け、遮音壁
１１と吸音材１の間に空気流通用通路を開ける。空気流
通孔１２部分よりも空気流下流側に、前記空気流通用通
路を閉そくするために、遮音壁１１とその周囲の空気導
入路壁面の間をふさぐ閉鎖壁１３を設け、燃焼音が遮音
壁１１の周囲を通過してそのまま空気取り込み口４へ向
かうことがないようにしておく。

【００１６】ボイラの運転のために送風機２を作動する
と、送風機２は吸音材１の空気流通孔１２から空気の吸
引を行うことになるため、空気取り込み口４から入った
燃焼用空気は、遮音壁１１の空気流通孔１２から円筒内
に入り、円筒内を通って送風機２へ向かう。燃焼室１０
内で燃焼を行うと燃焼音が発生し、燃焼音の一部は空気
取り込み口４に向かって伝ぱする。遮音壁１１を円筒形
とし、燃焼用空気は遮音壁１１の空気流通孔１２から円
筒内へ入るようにしている場合、空気流とは逆方向に伝
わってきた燃焼音は、空気流と逆に空気流通孔１２を通
って円筒外側へ出る以外の道はないため、燃焼音は空気
流通孔１２を通り、空気流通孔１２から周方向へ放射状
に出ていくことになる。

【００１７】遮音壁１１の周囲には燃焼音吸収用の吸音
材１を設けているため、空気流通孔１２から出た燃焼音
は吸音材１に向かって進行することになり、燃焼音は確
実に吸音材１へ達する。吸音材１に達すると、吸音材１
で燃焼音のエネルギーが吸収されるため、燃焼音は小さ
くなっていく。そのため、空気取り込み口４から出る燃
焼音を低減することができ、ボイラの騒音は低くなる。
遮音壁１１を筒形状とし、燃焼音は筒側面に放射状に設
けた空気流通孔１２から出るようにしておくと、燃焼音
は必ず遮音壁１１周囲に設けた吸音材１に向けて進行す
るため、吸音材１によって燃焼音を効率よく低減するこ
とができる。

【００１８】

【発明の効果】本発明を実施することにより、ボイラか
ら外に漏れ出る燃焼音が小さくなり、ボイラの騒音を低
減することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を実施しているボイラの断面図

【図２】 一実施例における遮音壁部分の断面斜視図

【図３】 他の実施例における遮音壁部分の断面斜視図

【符号の説明】

１ 吸音材 ２ 送風機 ３ 水管 ４ 空気取り込み口 ５ 風箱 ６ 送風ダクト ７ バーナ ８ 排気通路 ９ 排気通路サイレンサー １０ 燃焼室 １１ 遮音壁 １２ 空気流通孔 １３ 閉鎖壁 １４ 空気導入路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気取り込み口から取り込んだ空気を燃
   焼室内へ送り込む送風機と、燃料を供給し燃焼を行うバ
   ーナを持ち、送風機によって燃焼用空気を送り込みなが
   ら燃焼を行うボイラにおいて、送風機と空気取り込み口
   をつなぐ空気導入路内の空気流中心軸部分に遮音壁を設
   け、空気導入路内壁面に吸音材を設けたことを特徴とす
   る空気導入路に遮音壁を設けたボイラ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の空気導入路に遮音壁を
   設けたボイラにおいて、遮音壁は、空気流上流側の先端
   をふさぎ、空気流下流側を開口した筒形状であって、筒
   側面の周壁面に空気流通孔を開けた形状としていること
   を特徴とする空気導入路に遮音壁を設けたボイラ。