JPH04270861A - 消音装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、給湯機、温水ボイラー
等の燃焼機に使用される消音装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の消音装置は、例えば、実
公平２−１２４３８号公報に開示されているように、多
数の小孔を穿った内壁内に、バーナからの燃焼排ガスが
通る蛇行状の排気通路を形成するとともに、内壁と無孔
とした外壁との間にグラスウール等の吸音材を充填し、
排ガスが排気通路を流れる際に吸音材に吸音させること
によって燃焼音等の騒音が外部に漏れるのを抑制してい
る。

【０００３】ところで、上述した消音装置では、排気通
路を蛇行状として長く形成するとともにグラスウール等
の吸音材を使用した関係上、高周波数域の騒音を効率良
く吸音できるが、低周波数域の騒音漏れが問題となるば
かりでなく、消音装置自体をコンパクト化できない欠点
があった。

【０００４】そこで近年では、上述した従来装置の問題
点を解消するため、図５に示すような消音装置が開発さ
れている。この図５に示す従来の消音装置について説明
すると、イは上下両面を大きく開口した円筒状の周側板
ロと皿状の天板ハとからなる消音装置のケース、ニは周
縁部を周側板ロにスポット溶接することによって周側板
ロ内に装着された仕切り板、ホは仕切り板ニの略中央部
には貫通固定した通気筒、ヘは第１の支持板トを介して
仕切り板ニに取り付けられた第１の邪魔板、チは前記天
板ハの中央部に貫通固定した排気筒、リは第２の支持板
ヌを介して天板ハに取り付けられた第２の邪魔板、ルは
セラミックファイバーよりなる防音材である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の消音装
置は、周側板ロと天板ハとをシーム溶接によって結合す
るとともに、周側板ロに仕切り板ニの周縁部をスポット
溶接によって結合している。そのため、溶接作業に長時
間を要したり、溶接後に防錆処理を要するなど作業工数
が多く、コスト高になるばかりでなく、溶接不良などに
より排ガス漏れを生じないような十分な品質管理が必要
であった。

【０００６】本発明は、上述の事実に鑑みてなされたも
のであり、コンパクトで、消音効果の高い消音装置を安
価に提供できるようにすることを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、バーナを有す
る熱交換器に結合された筒状のケースと、このケース内
に設けられ、かつ、ケース内をバーナからの燃焼排ガス
が通過する複数の室に仕切る仕切り板と、前記複数の室
にそれぞれ収容した複数の防音材とを備え、前記複数の
防音材を筒状に形成するとともに、これらの防音材で前
記仕切り板を挟み持つ構成としている。

【０００８】また本発明では、上述の消音装置において
、防音材を、セラミックファイバーにバインダーを含浸
して成型してなる固めの成型物とした構成である。

【０００９】さらに本発明では、上述の消音装置におい
て、複数の防音材のうち、少なくとも一つを、前記熱交
換器に圧接してなる構成である。

【００１０】さらにまた本発明では、上述の消音装置に
おいて、前記仕切り板の略中央部に通気部を設け、この
通気部の上下にそれぞれ邪魔板を設け、かつ、これら邪
魔板を支える支持板の取付方向を互いに異ならせるよう
にした構成である。

【００１１】さらにまた本発明では、上述の消音装置に
おいて、支持板に通気穴が設けられている構成である。

【００１２】

【作用】このように構成すると、高周波数域の騒音は複
数の室にそれぞれ収容した防音材に吸音及び遮音され、
また、低周波数域の騒音も燃焼排ガスが複数の室を通過
する際に、その室の膨張消音作用で抑制されるため、コ
ンパクトでありながら広い周波数域の騒音を効率良く低
減できる。また、仕切り板を筒状に形成した複数の防音
材で挟み持つことにより保持しているので、ケース内に
複数の防音材と仕切り板を挿入するだけの簡単な作業で
消音装置を組付けることができ、溶接作業を減らすこと
ができる。

【００１３】また、請求項２の消音装置においては、防
音材を、セラミックファイバーにバインダーを含浸して
成型してなる固めの成型物としているので、組付け作業
時の取扱いが容易であるとともに、仕切り板を溶接等の
固定手段に頼ることなく確実に保持できる。

【００１４】さらに、請求項３の消音装置においては、
複数の防音材のうち、少なくとも一つを、熱交換器に圧
接してなるので、防音材によって熱交換器との結合部を
シールすることができ、シール材を不要とすることがで
きる。

【００１５】さらにまた、請求項４の消音装置において
は、仕切り板は略中央部に通気部を有するとともに、こ
の通気部の上下にはそれぞれ邪魔板を配し、かつ、これ
ら邪魔板を支える支持板の取付方向を互いに異ならせる
ようにしたので、燃焼排ガスの流れの片寄りを抑制でき
、防音材の吸音作用を助長し、減音効果を一層高めるこ
とができる。

【００１６】さらにまた、請求項５の消音装置において
は、支持板に通気穴を設けているので、支持板による通
気抵抗を通気穴によって減少でき、燃焼特性が低下する
心配がない。

【００１７】

【実施例】以下、本発明を図１ないし図４の図面に示す
実施例について説明する。図１は本発明を適用した石油
ボイラー等の燃焼機を示すものであり、図１において、
１は外装ケース、２は外装ケース１内に収容された缶体
（熱交換器）であり、この缶体２内には燃焼室３が形成
されるとともに、燃焼室３の周側部及び上部には水室４
が形成されている。前記水室４は連続波状のビード加工
が施された内胴５、外胴６、上板８及び水室４を貫通す
る複数本（実施例では１８本）のパイプ状の煙管９，９
等から構成されている。

【００１８】前記燃焼室３は内胴５の内側に形成される
とともに、この燃焼室３の底部にはセラミックファイバ
ーを主成分として作られ耐火性断熱材１０が配されてお
り、この耐火性断熱材１０は内胴５の下端部と缶体２の
底板７との間に挟み持たれた状態で底板７上に付設され
ている。

【００１９】前記煙管９，９は、下端が内胴５の上面部
に、かつ、上端が上部８にそれぞれ接続され、また、上
板８の中央部には水室４側へ突出した補強用の突部１１
が形成されている。

【００２０】１２は前記耐火性断熱材１０と略平行にな
るように缶体２に設けたガンタイプバーナであり、この
バーナ１２は前記燃焼室３に電磁ポンプ（図示せず）に
よって加圧された液体燃料を噴出ノズル１３によって末
広がり状に噴出するとともに、送風機１４からの燃焼空
気を噴出燃料の周囲から噴出し、点火プラグ１５の火花
で着火燃焼させるものである。

【００２１】また、上述のバーナ１２は、耐火性断熱材
１０の表面温度がバーナ１２からの未燃燃料を自然発火
できる温度（約７００〜８００℃）になるように、噴出
ノズル１３の中心線Ｘと前記耐火性断熱材１０との距離
ａを約５０〜８０ｍｍ（実施例では約６０ｍｍ）に設定
している。

【００２２】１６は内胴５の周壁と対向するように水室
４の中間高さ位置に接続した給水管、１７は水室４の上
部に接続した給湯管、１８は水室４の下端部に設けた排
水口である。

【００２３】１９は前記缶体２の上部に結合した消音装
置であり、この消音装置１９は、略椀状に深絞り成形さ
れるとともにその下面を大きく開口した円筒状のケース
２０と、略中央部に通気筒２１を貫通保持してなり、前
記ケース２０内の中間部に配された平板状の仕切り板２
２と、この仕切り板２２に保持されるとともに通気筒２
１と間隔を存し、かつ、通気筒２１と対向してその上下
にそれぞれ配置された複数の邪魔板２３，２４と、ケー
ス２０の上面部略中央部分に貫通状態で固定された排気
筒２５と、複数の防音材２６，２７とから構成されてい
る。

【００２４】２８，２９は邪魔板２３，２４をそれぞれ
支える支持板であり、この支持板２８，２９は図４に示
すように略コ字型を呈し、前記通気筒２１を挟んで互い
に対向する一対の腕部２８Ａ，２８Ａ，２９Ｂ，２９Ｂ
にはそれぞれ通気穴３０，３０がそれぞれ設けられ、ま
た、支持板２８，２９は仕切り板２２に対する取付方向
が略十字状となるようにその角度を約９０度、互いに異
ならせてある。

【００２５】また、前記ケース２０内にはバーナ１２か
らの燃焼排ガスを通す上下２段の膨張室３１，３２が仕
切り板２２によって形成され、これら膨張室３１，３２
の周壁となるケース２０内面及び仕切り板２２の下面に
は、それぞれ上述した防音材２６，２７が添設されてい
る。

【００２６】前記防音材２６，２７は、セラミックファ
イバーに、例えば、アルミナゾル、硫酸アンモニウムよ
りなるバインダーを含浸して成型された、耐熱温度が約
１２００℃以上の固めの成型物であり、これら防音材２
６，２７で仕切り板２２の外周部を挟み持つことにより
、仕切り板２２をケース２０内に固定保持している。 この時、下の防音材２７の下端が缶体２の上板８の外周
縁部上に圧接し、この防音材２７によって缶体２と消音
装置１９との結合部分がシールされている。

【００２７】図２中の３３，３３は前記ケースの下部外
面に固着した複数個の固定金具、３４，３４は固定金具
３３を前記上板８の周縁フランジ部８Ａに固定するため
の固定ビス、図１中の３５は外装ケース１外部における
排気筒２５の外周に装着した保護筒である。

【００２８】上記構成において、バーナ１２が燃焼を開
始すると、図１に示すように燃焼室３の内底部付近に火
炎Ｆが形成され、その燃焼ガスは燃焼室３を上昇しなが
ら内胴５を加熱した後、煙管９，９を通り、水室４に貯
溜された水と熱交換してその水を加熱する。そして、煙
管８，８から流出した燃焼排ガスは、消音装置１１内を
通過する際に燃焼振動音等の騒音を減衰され、その後、
排気筒１７より排出される。

【００２９】上述の実施例によれば、缶体２の燃焼室３
及び煙管９，９内を上昇したガンタイプバーナ１２から
の燃焼排ガスが消音装置１９を通過する際、高周波数域
の騒音は複数の膨張室３１，３２にそれぞれ収容された
防音材２６，２７によって吸音及び遮音される一方、低
周波数域の騒音も膨張室３１，３２の膨張消音作用で抑
制されることになる。そのため、缶体２の上部に比較的
低い寸法で収まるコンパクトな消音装置でありながら、
低周波数域から高周波数域までの広い周波数域の燃焼騒
音を、効率良く低減できるものである。

【００３０】その上、複数の膨張室３１，３２を仕切る
仕切り板２２を筒状に形成した複数の防音材２６，２７
で挟み持つことにより保持しているので、ケース２０内
に上の防音材２６と仕切り板２２と下の防音材２７を順
次挿入するだけの簡単な作業で、消音装置１９を組付け
ることができ、シーム溶接やスポット溶接等の溶接作業
を減らすことができ、溶接作業に長時間を要したり、溶
接後に防錆処理を要するなど作業工数を低減でき、低コ
スト化が可能になるばかりでなく、溶接不良などによる
排ガス漏れの心配もないものである。

【００３１】また、防音材２６，２７を、セラミックフ
ァイバーにバインダーを含浸して成型してなる固めの成
型物としたことにより、消音装置１９を組付ける際の防
音材２６，２７の取扱いが容易であるとともに、仕切り
板２２をケース２０に溶接しなくても確実に保持できる
。

【００３２】さらに、複数の防音材２６，２７のうち、
少なくとも下の防音材２７を缶体２の上板８に圧接させ
たので、防音材２７によって消音装置１９と缶体２との
連結部シールすることができ、別のシール材が不要とな
せる。

【００３３】さらにまた、前記仕切り板２２は略中央部
に通気筒２１を有するとともに、この通気筒２１の上下
にはそれぞれ邪魔板２３，２４を配し、かつ、これら邪
魔板を２３，２４を仕切り板２２に固定するための支持
板２８，２９の取付方向を、仕切り板２２に対して互い
に約９０度の角度だけ異ならせるようにしたので、膨張
室３１，３２及び通気筒２１内を通る燃焼排ガスの流れ
の片寄りを抑制できるものであり、防音材２６，２７に
よる吸音作用が助長され、減音効果が一層高められる。

【００３４】さらにまた、上述の支持板２８，２９の腕
部２８Ａ，２８Ａ，２９Ｂ，２９Ｂには、それぞれ通気
穴３０，３０を設けたので、これら通気穴３０，３０に
よって通気抵抗を大幅に減少させることができ、支持板
２８，２９による通気抵抗の増加が原因で燃焼特性が低
下するようなことを抑制できる。

【００３５】尚、本発明の消音装置は、給湯機、温水ボ
イラーに使用されるのみならず、燃焼式温風暖房機への
使用も可能であり、また、バーナもガンタイプバーナに
限られるものではない。

【００３６】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、コンパクトでありながら、騒音を効率良く低減でき
るのはもちろんのこと、仕切り板を筒状に形成した複数
の防音材で挟み持つことにより保持しているので、組付
け作業性が良好で、その上、溶接作業を減らすことがで
き、作業工数を大幅に低減できるなど、コンパクトで消
音効果の高い消音装置を安価にできる。

【００３７】また、請求項２の消音装置においては、組
付け作業時の取扱いを容易にできるとともに、仕切り板
を溶接等の固定手段に頼ることなく確実に保持できる。

【００３８】さらに、請求項３の消音装置においては、
防音材によって熱交換器との結合部をシールすることが
でき、別個のシール材を不要とすることができ、部品点
数の低減が図れる。

【００３９】さらにまた、請求項４の消音装置において
は、燃焼排ガスの流れの片寄りを抑制でき、防音材によ
る吸音作用を助長でき、減音効果を一層高められる。

【００４０】さらにまた、請求項５の消音装置のように
、支持板に通気穴を設けることにより、支持板による通
気抵抗の増加を抑制することができ、燃焼特性の低下が
防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による消音装置の一実施例を示す燃焼機
の断面図である。

【図２】同じく要部拡大断面図である。

【図３】同じく消音装置の分解状態の断面図である。

【図４】同じく邪魔板に支持板を取り付けた状態の斜視
図である。

【図５】従来の消音装置の分解状態の断面図である。

【符号の説明】

２　　缶体（熱交換器） １２　　ガンタイプバーナ（バーナ） １９　　消音装置 ２０　　ケース ２１　　通気筒（通気部） ２２　　仕切り板 ２３　　邪魔板 ２４　　邪魔板 ２６　　防音材 ２７　　防音材 ２８　　支持板 ２９　　支持板 ３０　　通気穴 ３１　　膨張室（室） ３２　　膨張室（室）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　バーナを有する熱交換器に結合された
   筒状のケースと、このケース内に設けられ、かつ、ケー
   ス内をバーナからの燃焼排ガスが通過する複数の室に仕
   切る仕切り板と、前記複数の室にそれぞれ収容した複数
   の防音材とを備え、前記複数の防音材を筒状に形成する
   とともに、これらの防音材で前記仕切り板を挟み持つ構
   成としたことを特徴とする消音装置。
2. 【請求項２】　　防音材を、セラミックファイバーにバ
   インダーを含浸して成型してなる固めの成型物としたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の消音装置。
3. 【請求項３】　　複数の防音材のうち、少なくとも一つ
   を、前記熱交換器に圧接してなることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の消音装置。
4. 【請求項４】　　仕切り板の略中央部に通気部を設け、
   この通気部の上下にそれぞれ邪魔板を設け、かつ、これ
   ら邪魔板を支える支持板の取付方向を互いに異ならせる
   ようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の消音装置。
5. 【請求項５】　　支持板には通気穴が設けられているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の消音装置。