JP5513352B2 - 燃焼装置 - Google Patents

Description

本発明は、外装ハウジング内に、バーナを内蔵する燃焼筐が設けられ、外装ハウジングの前面の横方向中間部に燃焼筐からの燃焼排ガスを排出する排気口が配置された熱源機等の燃焼装置に関する。

この種の燃焼装置を集合住宅の共用通路に面する壁に設置した場合、外装ハウジングの前面の排気口から排出される燃焼排ガスが通行者に吹き付けられてしまう。そこで、従来、排気口に接続される後面の流入口を有する横長の排気ダクトを設け、排気ダクトの横方向一方の端面に設けた流出口から燃焼排ガスを排出して、燃焼排ガスが通行者に吹き付けられることを防止したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。尚、外装ハウジングの前面の横方向中間部に排気口が配置されている場合、排気ダクトは、一般的に、流入口から横方向一方にのびるように形成される。

ところで、上記の如き燃焼筐及び排気ダクトを備える燃焼装置では、ヘルムホルツ型の共鳴を生ずる。その共鳴周波数ｆは、燃焼筐から排気口までの内容積をＶ、排気口から排気ダクトの流出口までの排気経路の最小断面積をＳ、排気経路の長さをＬ、音速をＣとして、
ｆ＝（Ｃ／２π）{Ｓ／（Ｖ・Ｌ）}^１／２…（１）
になる。そして、共鳴周波数ｆがバーナの燃焼振動の周波数に近いと、共鳴による騒音を生ずる。従って、騒音を低減するには、共鳴周波数を燃焼振動周波数からずらすことが必要になる。

ここで、排気ダクトの横方向に直交する断面積は、排気抵抗が増加しないように、排気口の開口面積より大きくしており、上記（１）式のＳを排気口の開口面積より小さくすることはできない。そこで、従来は、排気ダクトの流入口から流出口までの長さを長くして（１）式のＬを大きくすることにより、共鳴周波数ｆが燃焼振動周波数より小さくなるようにし、共鳴による騒音を防止している。

然し、これでは、排気ダクトが外装ハウジングから横方向一方に大きく張り出してしまい、燃焼装置のコンパクト化を図ることができなくなる。

特開２００１−２０８３３９号公報

本発明は、以上の点に鑑み、外装ハウジングからの排気ダクトの張出し寸法を増加することなく共鳴による騒音を防止できるようにした燃焼装置を提供することをその課題としている。

上記課題を解決するために、本発明は、外装ハウジング内に、バーナを内蔵する燃焼筐が設けられ、外装ハウジングの前面の横方向中間部に燃焼筐からの燃焼排ガスを排出する排気口が配置された燃焼装置であって、排気口に接続される後面の流入口を有する横長の排気ダクトを備え、排気ダクトの横方向一方の端面に設けた流出口から燃焼排ガスが排出されるようにしたものにおいて、排気ダクトは、流入口から横方向他方にのびる部分を有すると共に、排気ダクト内を後側と前側の２つの排気通路部に仕切る仕切り板が設けられ、各排気通路部の横方向に直交する断面積は排気口の開口面積より小さく、排気ダクトの横方向他方の端面を閉塞する端板部と仕切り板の横方向他方の端縁との間に後側と前側の排気通路部を連通する通気間隙が設けられることを特徴とする。

本発明によれば、燃焼排ガスは主として排気口から後側排気通路部を横方向一方に向かって流れ、流出口から排出される。そして、後側排気通路部の断面積は排気口の開口面積より小さいため、排気経路の最小断面積部が排気口となる従来のものに比し上記（１）式のＳが小さくなる。尚、後側排気通路部の断面積を排気口の開口面積より小さくすると、排気抵抗の増加が懸念される。然し、本発明では、燃焼排ガスの一部が排気口から後側排気通路部を横方向他方に向かって流れ、通気間隙を介して前側排気通路部に流入する。そのため、前側排気通路部が一部の燃焼排ガスを流すバイパス通路として機能し、排気抵抗は然程増加しない。そして、前側排気通路部に燃焼排ガスの一部が迂回することで、上記（１）式のＬを大きくする効果が得られ、（１）式のＳが小さくなることと相俟って、共鳴周波数が小さくなる。従って、外装ハウジングからの排気ダクトの張出し寸法を増加することなく、共鳴周波数を燃焼振動周波数よりも小さくして、共鳴による騒音を防止することができる。

また、本発明において、通気間隙は、排気ダクトの下板部に達するように設けられることが望ましい。これによれば、前側排気通路部での燃焼排ガス中の水分の凝縮で当該通路部の下板部上に溜まるドレンを通気間隙と後側排気通路部とを介して排気口から燃焼装置側に戻し、流出口からドレンが飛び出すことを防止できる。

本発明の実施形態の燃焼装置を示す正面図。 図１のＩＩ−ＩＩ線で切断した拡大断面図。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断した拡大断面図。

図１、図２を参照して、１は、本発明の実施形態の燃焼装置である熱源機の外装ハウジングを示している。外装ハウジング１は、前面を開放した箱側のハウジング本体１１と、ハウジング本体１１の前面を覆う前パネル１２とで構成されている。

外装ハウジング１内には、図２に示す如く、燃焼筐２が設けられている。燃焼筐２内の下部にはバーナ３が配置され、上部には、吸熱フィン４１に通水パイプ４２を挿通した顕熱熱交換器４が配置されている。また、燃焼筐２内のバーナ３より下方の部分には、バーナ配置部に対し分布板５１で仕切られた給気室５が設けられている。給気室５には燃焼ファン５２が接続されており、前パネル１２に形成した給気口１３からの空気が燃焼ファン５２によって給気室５に供給される。給気室５には、バーナ３の混合管部３１に臨むガスノズル３２が配置されている。そして、給気室５内の空気の一部が混合管部３１に一次空気として供給されると共に、分布板５１に形成した多数の分布孔（図示せず）を介してバーナ配置部に二次空気として供給されるようにしている。

燃焼筐２の上端には、潜熱熱交換器７が配置されている。潜熱熱交換器７は、箱状のケーシング７１内に通水パイプ７２を配置したものである。バーナ３を燃焼させると、燃焼排ガスが顕熱熱交換器４で通水パイプ４２に流れる水を加熱した後、潜熱熱交換器７のケーシング７１の後部に流入する。そして、燃焼排ガスは、ケーシング７１内を前方に流れ、燃焼排ガス中の水分が通水パイプ７２の外面で凝縮して、通水パイプ７２に流れる水が潜熱により加熱され、この水が顕熱熱交換器４に給水される。

ケーシング７１の下板部７１ａは、前下がりに傾斜しており、その前端部に樋状のドレン受け７１ｂが設けられている。通水パイプ７２での水分の凝縮で発生するドレンは、下板部７１ａを伝ってドレン受け７１ｂに流入し、ドレン受け７１ｂの適所に接続したドレンパイプ（図示せず）を介して排水される。

また、ケーシング７１の前面には、外装ハウジング１の前パネル１２の横方向中間部から前方に突出する筒状の排気口１４が設けられている。そして、排気口１４に接続される後面の流入口８ａを有する横長の排気ダクト８を設け、排気ダクト８の横方向一方（図１、図３で右方）の端面に設けた流出口８ｂから燃焼排ガスが排出されるようにしている。

図３も参照して、排気ダクト８は、後板部８１と、上板部８２と、前板部８３と、下板部８４とを有しており、横方向に直交する断面形状が略方形になっている。流入口８ａは、後板部８１に開設されている。後板部８１の外面には、流入口８ａを囲う環状の口金８５が取付けられており、この口金８５に装着したＯリング８５ａを通して排気口１４を流入口８ａに挿入している。また、排気ダクト８の横方向一方の端部の内面に鋸歯状のルーバ板８６を取付け、このルーバ板８６に開設した複数の窓孔８６ａを通して流出口８ｂから燃焼排ガスが外部に排出されるようにしている。

尚、排気ダクト８の下板部８４は、排気ダクト８内での水分の凝縮で発生したドレンが排気口１４を介してドレン受け７１ｂに戻されるように、後下がりに傾斜している。

また、本実施形態の排気ダクト８は、流入口８ａから横方向他方（図１、図３で左方）にのびる部分８ｃを有している。この部分８ｃの長さは、外装ハウジング１から排気ダクト８が横方向他方に張り出さない範囲で適宜に設定される。排気ダクト８の横方向他方の端面は、端板部８７で閉塞されている。

更に、排気ダクト８内を後側と前側の２つの排気通路部８ｄ，８ｅに仕切る仕切り板８８を設けている。尚、仕切り板８８はその上下に形成した曲げフランジ８８ａで排気ダクト８の上板部８２及び下板部８４に溶接等で固定されている。

ここで、後側と前側の各排気通路部８ｄ，８ｅの横方向に直交する断面積は排気口１４の開口面積よりも小さくしている。また、排気ダクト８の横方向他方の端板部８７と仕切り板８８の横方向他方の端縁との間に後側と前側の排気通路部８ｄ，８ｅを連通する通気間隙８ｆを設けている。

尚、仕切り板８８の端縁の下部及び上部に端板部８７に突き当たる突部を形成し、この突部間に通気間隙８ｆを設けることも可能であるが、本実施形態では、仕切り板８８の端縁をその上下方向全長に亘って端板部８７から離隔させ、排気ダクト８の下板部８４及び上板部８２に達するように通気間隙８ｆを設けている。また、本実施形態では、仕切り板８８の横方向一方の端縁とルーバ板８６との間に隙間が明いているが、この隙間は無くてもよい。

本実施形態によれば、燃焼排ガスは主として排気口１４から後側排気通路部８ｄを横方向一方に向かって流れ、流出口８ｂから排出される。そして、後側排気通路部８ｄの断面積は排気口１４の開口面積より小さいため、排気経路の最小断面積部が排気口となる従来のものに比し、ヘルムホルツ型の共鳴周波数ｆを示す上記（１）式のＳが小さくなる。

ここで、後側排気通路部８ｄの断面積を排気口１４の開口面積より小さくすると、排気抵抗の増加が懸念される。然し、本実施形態では、燃焼排ガスの一部が排気口１４から後側排気通路部８ｄを横方向他方に向かって流れ、通気間隙８ｆを介して前側排気通路部８ｅに流入する。そのため、前側排気通路部８ｅが一部の燃焼排ガスを流すバイパス通路として機能し、排気抵抗は然程増加しない。そして、前側排気通路部８ｅに燃焼排ガスの一部が迂回することで、上記（１）式のＬを大きくする効果が得られ、（１）式のＳが小さくなることと相俟って、共鳴周波数ｆが小さくなる。従って、外装ハウジング１からの排気ダクト８の張出し寸法を増加することなく、共鳴周波数ｆを燃焼振動周波数よりも小さくして、共鳴による騒音を防止することができる。

また、本実施形態では、通気間隙８ｆが排気ダクト８の下板部８４に達するように設けられるため、前側排気通路部８ｅでの水分の凝縮で当該通路部８ｅの下板部上に溜まるドレンを通気間隙８ｆと後側排気通路部８ｄとを介して排気口１４から燃焼装置側のドレン受け７１ｂに戻すことができる。そのため、流出口８ｂからドレンが飛び出すことを防止できる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記実施形態は、顕熱熱交換器４と潜熱熱交換器７とを有する熱源機に本発明を適用したものであるが、潜熱熱交換器７は省略してもよく、また、熱源機以外の他の燃焼装置にも同様に本発明を適用できる。

１…外装ハウジング、１４…排気口、２…燃焼筐、３…バーナ、８…排気ダクト、８ａ…流入口、８ｂ…流出口、８ｃ…横方向他方にのびる部分、８ｄ…後側排気通路部、８ｅ…前側排気通路部、８ｆ…通気間隙、８４…下板部、８７…端板部、８８…仕切り板。

Claims (2)

1. 外装ハウジング内に、バーナを内蔵する燃焼筐が設けられ、外装ハウジングの前面の横方向中間部に燃焼筐からの燃焼排ガスを排出する排気口が配置された燃焼装置であって、排気口に接続される後面の流入口を有する横長の排気ダクトを備え、排気ダクトの横方向一方の端面に設けた流出口から燃焼排ガスが排出されるようにしたものにおいて、
   排気ダクトは、流入口から横方向他方にのびる部分を有すると共に、排気ダクト内を後側と前側の２つの排気通路部に仕切る仕切り板が設けられ、各排気通路部の横方向に直交する断面積は排気口の開口面積より小さく、排気ダクトの横方向他方の端面を閉塞する端板部と仕切り板の横方向他方の端縁との間に後側と前側の排気通路部を連通する通気間隙が設けられることを特徴とする燃焼装置。
2. 前記通気間隙は、前記排気ダクトの下板部に達するように設けられることを特徴とする請求項１記載の燃焼装置。

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