JPH0362969B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、運転時に騒音を低減すべく排気部
を小さくすることに起因して圧力損失が生じ易い
強制送風式燃焼装置に係り、特には圧力損失によ
り振動燃焼が発生することを抑制するように改良
した強制送風式燃焼装置に関する。

［従来の技術］ 最近の強制送風式燃焼装置、例えば瞬間湯沸器
にあつては、空気と燃料ガスを送風機により強制
的に供給し、燃焼室で高負荷燃焼させ熱交換器を
介して水を加熱して給湯できるようにしている。
そして、燃焼室の燃料ガスは熱交換器を通過した
後に排気ガスとして排気部から外部に放出され
る。この場合、燃焼室で高負荷燃焼を行なつてい
る関係上、燃焼騒音が発生し易く、この燃焼騒音
を低減するため、排気部をエルボ上に曲げたり、
その通路寸法を長寸にしたり、あるいは排気部に
吸音部材を配設して消音効果を得ようとしてい
る。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが、上記のような構成では、燃焼騒音は
抑制できるものの、排気部における排気流の流路
抵抗が大きくなり、下記の不都合が新たに生ず
る。すなわち、燃焼室での燃焼に伴い圧力振動と
燃焼反応とが共鳴するといつた振動燃焼が生じ、
これに起因する騒音が発生する。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は燃焼騒音の低下を妨げることなく
振動燃焼による騒音の発生を効果的に抑制できる
強制送風式燃焼装置を提供するにある。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、燃焼空気が強制的
に供給されて高負荷燃焼が行われる燃焼室を内部
に形成するとともに、その上部を熱交換部とした
燃焼ケースと、この燃焼ケースの上方に連結され
た排気パンの内部に、排気流路を設けるととも
に、壁面に排気出口を形成してなる排気部とを備
えた強制送風式燃焼装置において、前記排気部と
前記熱交換部との間に、狭い排気入口を形成する
入口吸音パネルを設け、前記排気パン内に、前記
排気入口から流入する排気流を偏向させる下面を
有するとともに、上面と前記排気パン天井との間
に、該下面を迂回した排気流が回り込み、前記排
気出口から流出する排気流路を形成し、さらに前
記排気出口の断面積を小さく絞る内部吸音パネル
を設け、かつ前記入口パネルの上流、または内部
吸音パネルの上流に、燃焼運転の排気流により熱
交換部ないし排気部で発生する力を外部に解放す
る圧力導出路を具備して成る構成を採用した。

［作用および発明の効果］ この発明によれば、排気部に内部吸音パネルお
よび入口吸音パネルからなる二重の絞り手段を設
けて燃焼騒音の低下を図りながらもいずれかの吸
音パネルの上流に設けた圧力導出路により排気部
内の圧力増加分が外部に解放されるようになるの
で、小さい断面積の圧力導出路で振動燃焼の発生
を効果的に抑制できるといつた優れた強制送風式
燃焼装置を提供できる。

［実施例］ 以下この発明の一実施例を図面を参照して説明
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
である遠心式送風機７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１０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２０と、該燃焼ケース２０に固定金具２１
を介して取付けられ、セラミツク製板体に多数の
噴射孔が設けられたセラミツク製の燃焼板式ガス
バーナ２２を備えた燃焼室２３と、該燃焼室２３
の下部に設けられた混合室２４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イン
群３１と給水管３２と給湯管３３とからなり、ガ
スバーナ２２と排気部４の間に配置されて供給管
３２の上流から送られてくる水を燃焼室２３内の
燃焼排気と交換する。排気部４は第４図ないし第
６図に示すごとく、入口部４１ａ、折曲部４１ｂ
および外部に向つて開口する矩形状の排気出口４
１ｃを有する排気通路４１を内部に形成する排気
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、排気通路４１の排気入口を形
成する多数の矩形状の排気入口４３ａが千鳥状に
開口した吸音材４３ｃの上下面を保護用の菱型の
金網（ラスメタル）４３ｂで挟んだ排気の入口吸
音パネル４３を下部４２ａに設けられている。さ
らに排気パン４２は、背面に開口した排気通路４
１の排気出口４１ｃの開口面積を小さくするよう
に配設された吸音材４３ｄ，４３ｅを保持する内
部吸音パネル４５，４６と、上部４２ｂに設けら
れた吸音材４３ｆを保持する天井吸音パネル４７
と、上板４８とを有している。これら吸音パネル
４３，４５，４６，４７は保持枠４４で排気パン
４２内に保持されている。

この状態では、内部吸音パネル４５は排気通路
４１内に突出し、後に作用説明の項で述べるよう
に、吸音材４３ｂの吸音作用を効果的にしてい
る。

さらに、保持枠４４は、排気通路４１の排気出
口４１ｃを形成するよう設けられた開口部４４
ａ、該開口４４ａの内周に設けられた内周縁４４
ｂを有し、該内週縁４４ｂの下縁４４ｃより排気
通路４１の排気出口４１ｃの開口面積を小さくす
る項に延設されている。さらに、内部吸音パネル
４５，４６、および天井吸音パネル４７には、円
形状の多数の貫通穴が吸音材４３ｄ，４３ｅ，４
３ｆを排気通路４１に露出させるように穿設され
ている。

排気フード６は、排気通路４１の排気出口４１
ｃを蓋着するものであり、第５図および第６図に
も示すごとく、保持枠４４の外周縁４４ｈを挟み
込むように取付けられ、左右両側にはスリツト状
の排気口６５ａ，６５ｂおよび同様の排気口６５
ｃ，６５ｄを上下二段ずつ形成している。また、
排気ヒード６には均圧孔２００を排気口６５ｂの
下方に近接状態に形成し、他の排気口６５ａとと
もに上下に揃う配列にしている。

さて、保持枠４４ｅには、透孔１００が内部吸
音パネル４５と熱交換部３との間の流路空間Ｓに
連通するように形成されている。１０１はクラン
ク状に曲成された均圧パイプで、これはこの発明
の要旨としての圧力導出路として作用し、内部を
導出路１０１ａとしている。このパイプ１０１は
一端部を透孔１００に連通させ、他端部を排気フ
ード６における禁圧孔２００に連通している。な
お、６７は取付用の穴で、この穴６７を介して排
気フード６は捩子などにより保持枠４４に締結さ
れる。

一方、遠心式送風機７は、スクロールケーシン
グ７１と、フアン７２と、該フアン７２の駆動用
モータ７３とからなる。スクロールケーシング７
１は、渦巻形状を呈し、側面７４に締結する筒状
体７５と、該筒状体７５と締結する遮蔽板７６
と、該遮蔽板７６を覆う防塵ネツト７７とからな
る。

筒状体７５は、外側に開口したベルマウス状吸
入口７８を形成するものであり、先端部７９が遠
心式送風機７の回転速度を考慮した所定寸法だけ
フアン７２に嵌入している。

遮蔽器７６は、第７図に示すごとく、ベルマウ
ス状吸入地７８の中心に尖端７６ａが位置した円
錐常部７６ｂと該円錐状部７６ｂの他端７６ｃよ
り外周がわに延設された円板部７６と、該円板部
７６ｂより垂下された３本のＬ字型取付脚部７６
ｅと、円板部７６ｄより当節された３本のＬ字型
防塵ネツト取付部７６ｆとからなる。Ｌ字型取付
脚部７６ｅが３本のＬ字型防塵ネツト取付部７６
ｆより外周がわに延設されているので、遮蔽板７
６と防塵ネツト７７とを予じめ組付けた後に筒状
体７５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
御ユニツト８３とからなる。ガス制御ユニツト８
３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、比通電により開閉する電
磁式開閉弁８４と、該開閉弁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
電量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。ガス噴射ノズル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
のオリフイス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
れた特オンする起動スイツチ（図示せず）、使用
者により走査され、給湯管３３より流出する水温
の設定を行なう温度調節用の摘み（図示せず）、
ガスバーナ２２の炎の酸素供給状態を検出するサ
ーモカツプル９１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の駆動用モータ７３、お
よびガス制御ユニツト８３等の通電、非通電の制
御を行なう。

つぎに、上記構成の作用を説明する。

瞬間ガス湯沸器１は、起動スイツチがオンされ
ると遠心式送風機７のフアンが回転し、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
御ユニツト８３の開閉弁８４および比較制御弁８
５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、防塵ネツト７７で
塵やゴミを除去されて筒状態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によりスパーク電極９２
にて火花放電が行なわれ、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、排気流として熱交換部３を通過して、排
気部４の排気通路４１に至る。この過程で給水管
３２からの水は熱交換部３により排気流と熱交換
された湯として給湯管３３から供給される。その
後に、排気流は入口吸音パネル４３の排気入口４
３ａを介して排気出口４１ｃから出て、ついで排
気フード６の排気口６５ａ，６５ｂ，６ｃ５，６
ｄ５より排出される。

このとき、排気通路４１は、まず入口吸音パネ
ル４３により流路が狭められ、つぎに内部吸音パ
ネル４５が突出してさらに排気出口４１ｃを狭く
しているため、排気流の大きな流路抵抗となる。
この構成では、圧力導出路として均圧パルプ１０
１を設けたので、流路空間Ｓは均圧パイプ１０１
の導出路１０１ａを介して外部に解放される。こ
の実施例では均圧パイプ１０１の入口を絞り部で
ある非気出口４１ｃの上流の大流路面積部である
内部吸音パネル４５の下面側に開口させている。
この部分は排気の流速が遅く、よつて静圧が高い
部分であるため、比較的細いパイプでも、圧力抜
きの効果が大きい。このため内部吸音パネル４５
と熱交換部３の間における流路空間Ｓ内の圧力が
高まつてしまうことがなくなり、招請振動の発生
が効果的に制御され、燃焼振動に起因する共鳴音
の発生がない。排気入口４３ａと排気口４３ｅと
の二重絞りと均圧パイプ１０１の相互作用によつ
て特に点火直後の燃焼の不安定な状態で発生する
振動燃焼の騒音も除去することが可能となる。

以上、この発明によれば、上記から明らかなよ
うに燃焼騒音を低減すべく排気部４に流路抵抗と
なる絞り機能付吸音材などを設けながらも、圧力
損失を防ぎ燃焼振動の発生が効果的に制御される
といつた優れた効果を奏するものである。

また、均圧孔２００を排気口６５ｂに近接させ
て設けたことに伴い均圧孔２００が本来的に存す
る排気口６５ｂと上下方向に揃つて配列するよう
になり、意匠上の外観も損なわれることのないと
いつた実施例上の効果も得られる。

さらには、クランク状の均圧パイプ１０１に代
わつて直線状の均圧パイプを用い、排気フード６
に貫通状態に設けてもよい。あるいは、透孔１０
０のみで均圧パイプ１０１を省き、透孔１００を
保持枠４４と排気フード６との間の空間を介して
排気口６５ａないし６５ｄに連通させるように構
成してもよい。

次に本発明の他の実施例を第８図を参照して説
明する。

この実施例では、前述の実施例の透孔１００お
よび均圧パイプ１０１の代わりに保持枠４４に左
右両側に直径５mmの透孔１００を形成するととも
に、保持枠４４と排気フード６との間に仕切板３
００を設け、仕切板３００により開口部４４ａと
透孔１００とを仕切つている。透孔１００により
入口吸音パネル４３と熱交換部３との間の流路空
間S´と排気フード６の内部とが連通される。さら
に、排気フアン６には、抜孔４００が形成され、
この抜孔４００により、流路空間S′が透孔１００
およびフード６内部を介して外部と連通される。

この構成によれば、絞り部である排気入口４３
ａの直前に圧力導出路としての透孔１００を設け
ているので、最初の実施例と同様の効果が得られ
る。さらに、流路空間S′、透孔１００及び抜孔４
００が互いに連通される通路が開口部４４ａを介
する排気流により邪魔されることがないので、良
好な低騒音効果が得られる。

その他、この本発明の強制送風式燃焼装置を暖
房装置に適用してもよいなど具体的な実施にあた
つては、要旨を逸脱しない範囲で種々変更でき
る。

【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一実施
例を適用した瞬間ガス湯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一実
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一実
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一実施例
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
置の一実施例を適用した瞬間ガス湯沸器に取付け
られた排気フードの正面図、第６図は第５図の側
面断面図、第７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に取付けら
れた遮蔽板の斜視図、第８図は他の実施例におけ
る要部の縦断面図である。 図中、１……瞬間ガス湯沸器、３……熱交換
部、４……排気部、２０……燃焼ケース、２３…
…燃焼室、４１……排気通路、４１ｃ……排気出
口、４２……排気パン、４３……入口吸音パネ
ル、４３ａ……排気入口、４５……内部吸音パネ
ル、１００……透孔（圧力導出路）、１０１……
均圧パイプ（圧力導出路）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 燃焼空気が強制的に供給されて高負荷燃焼が
   行われる燃焼室を内部に形成するとともに、その
   上部を熱交換部とした燃焼ケースと、 この燃焼ケースの上方に連結された排気パンの
   内部に排気通路を設けるとともに、壁面に排気出
   口を形成してなる排気部とを備えた強制送風式燃
   焼装置において、 前記排気部と前記熱交換部との間に、狭い排気
   入口を形成する入口吸音パネルを設け、 前記排気パン内に、前記排気入口から流入する
   排気流を偏向させる下面を有するとともに、上面
   と前記排気パン天井との間に、該下面を迂回した
   排気流が回り込み、前記排気出口から流出する排
   気流路を形成し、さらに前記排気出口の断面積を
   小さく絞る内部吸音パネルを設け、 かつ前記入口吸音パネルの上流、または内部吸
   音パネルの上流に、燃焼運転の排気流により熱交
   換部ないし排気部で発生する圧力を外部に解放す
   る圧力導出路を設けたことを特徴とする強制送風
   式燃焼装置。