JPH06229545A - 燃焼装置 - Google Patents
燃焼装置Info
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- JPH06229545A JPH06229545A JP5017180A JP1718093A JPH06229545A JP H06229545 A JPH06229545 A JP H06229545A JP 5017180 A JP5017180 A JP 5017180A JP 1718093 A JP1718093 A JP 1718093A JP H06229545 A JPH06229545 A JP H06229545A
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- combustion
- pressure
- signal
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 能動制御により燃焼装置の内部で消音する。
【構成】 バーナ部１２に設けた第一の圧力検出器２１
により燃焼音の圧力変動を音圧として検出し、この信号
を基に燃焼音の逆位相信号を演算装置２５で算出する。
そしてバーナ部１２に備えた消音スピーカ２６から逆位
相音波を発生させ火炎１６の振動を抑制し内部で燃焼音
の消音を行なう。さらに、燃焼室１５の第二の圧力検出
器２２の信号を基に消音量の評価を行なう適応制御によ
り、変動する燃焼音を常に最小にする。
により燃焼音の圧力変動を音圧として検出し、この信号
を基に燃焼音の逆位相信号を演算装置２５で算出する。
そしてバーナ部１２に備えた消音スピーカ２６から逆位
相音波を発生させ火炎１６の振動を抑制し内部で燃焼音
の消音を行なう。さらに、燃焼室１５の第二の圧力検出
器２２の信号を基に消音量の評価を行なう適応制御によ
り、変動する燃焼音を常に最小にする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガス等を燃焼する燃焼
装置の燃焼騒音を、その騒音により発生した音圧と逆位
相の信号を計算し、能動的に消音する機能を備えた燃焼
装置に関するものである。
装置の燃焼騒音を、その騒音により発生した音圧と逆位
相の信号を計算し、能動的に消音する機能を備えた燃焼
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の燃焼装置を図８に示すガス給湯機
を用いて説明する。図８に示すように、燃焼用空気を供
給する送風機１と、燃料を制御する燃料制御装置２と、
燃料と空気を混合し混合気とするバーナ部３と、バーナ
部３から噴出した混合気が燃焼する燃焼室４と、燃焼に
より発生した排気ガスを機器外部へ排出する排気通路５
と排気口６と、排気通路５に設けた吸音材７と、本体ボ
ディ８から構成されている。ここで９は、燃焼による熱
を水に伝える熱交換器である。
を用いて説明する。図８に示すように、燃焼用空気を供
給する送風機１と、燃料を制御する燃料制御装置２と、
燃料と空気を混合し混合気とするバーナ部３と、バーナ
部３から噴出した混合気が燃焼する燃焼室４と、燃焼に
より発生した排気ガスを機器外部へ排出する排気通路５
と排気口６と、排気通路５に設けた吸音材７と、本体ボ
ディ８から構成されている。ここで９は、燃焼による熱
を水に伝える熱交換器である。
【０００３】上記構成において、ガス給湯機を運転する
際に発生する騒音は、送風機１から発生する送風騒音と
燃焼により発生する燃焼騒音に大別される。ここでこれ
らの騒音は主に排気口６から放出される排気通路５の吸
音材７による消音効果や、本体ボディ８の遮音効果によ
り低減していた。
際に発生する騒音は、送風機１から発生する送風騒音と
燃焼により発生する燃焼騒音に大別される。ここでこれ
らの騒音は主に排気口６から放出される排気通路５の吸
音材７による消音効果や、本体ボディ８の遮音効果によ
り低減していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、送風音を吸音効果と遮音効果によりある程
度低減できていたが、低周波数を主成分とする燃焼音を
殆ど低減できなかった。すなわち、低周波数騒音を低減
するためには、排気通路５を非常に大きくし、かつ多量
の吸音材７を使用せねばならず、実際には、実現困難で
あるという課題があった。さらに、燃焼の負荷変動や排
気バリエーションによっては、燃焼騒音が燃焼装置内部
の空間と共鳴し励起され振動燃焼という非常に大きな音
を発生するため、バーナ設計に多大な時間を要するとと
もに、多数のバーナを作らねばならないという課題があ
った。
の構成では、送風音を吸音効果と遮音効果によりある程
度低減できていたが、低周波数を主成分とする燃焼音を
殆ど低減できなかった。すなわち、低周波数騒音を低減
するためには、排気通路５を非常に大きくし、かつ多量
の吸音材７を使用せねばならず、実際には、実現困難で
あるという課題があった。さらに、燃焼の負荷変動や排
気バリエーションによっては、燃焼騒音が燃焼装置内部
の空間と共鳴し励起され振動燃焼という非常に大きな音
を発生するため、バーナ設計に多大な時間を要するとと
もに、多数のバーナを作らねばならないという課題があ
った。
【０００５】本発明は上記課題を解決するもので、燃焼
装置を運転する際に発生する燃焼音を能動消音により大
幅に低減し、燃焼音の変化に対しても適応制御により追
従することで消音効果を維持するとともに、燃焼の負荷
変動や排気バリエーションに関わらず振動燃焼を完全に
抑制することを目的としている。
装置を運転する際に発生する燃焼音を能動消音により大
幅に低減し、燃焼音の変化に対しても適応制御により追
従することで消音効果を維持するとともに、燃焼の負荷
変動や排気バリエーションに関わらず振動燃焼を完全に
抑制することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明燃焼装置の第一技術手段は、空気を供給する送
風装置と、燃料を供給する燃料制御装置と、空気と燃料
を混合するバーナ部と、送風装置とバーナ部を連結して
空気を流す空気流路と、燃料制御装置とバーナ部を連結
して燃料を流す燃料流路と、バーナ部で混合された混合
気体を燃焼する燃焼室と、燃焼室からの排気ガスを排出
する排気通路と、バーナ部の圧力を検出する第一のの圧
力検出器と、燃焼室の圧力を検出する第二の圧力検出器
と、第一の圧力検出器の信号と第二の圧力検出器の信号
を基に第二の圧力検出器の近傍の圧力が音波による逆位
相干渉により抑制される信号を適応制御により計算する
演算装置と、バーナ部に音波を発生させる音波発生手段
を備えたものである。
に本発明燃焼装置の第一技術手段は、空気を供給する送
風装置と、燃料を供給する燃料制御装置と、空気と燃料
を混合するバーナ部と、送風装置とバーナ部を連結して
空気を流す空気流路と、燃料制御装置とバーナ部を連結
して燃料を流す燃料流路と、バーナ部で混合された混合
気体を燃焼する燃焼室と、燃焼室からの排気ガスを排出
する排気通路と、バーナ部の圧力を検出する第一のの圧
力検出器と、燃焼室の圧力を検出する第二の圧力検出器
と、第一の圧力検出器の信号と第二の圧力検出器の信号
を基に第二の圧力検出器の近傍の圧力が音波による逆位
相干渉により抑制される信号を適応制御により計算する
演算装置と、バーナ部に音波を発生させる音波発生手段
を備えたものである。
【０００７】また本発明燃焼装置の第二技術手段は、空
気流路に音波を発生させる音波発生手段を備えたもので
ある。
気流路に音波を発生させる音波発生手段を備えたもので
ある。
【０００８】また本発明燃焼装置の第三技術手段は、燃
料流路に音波を発生させる音波発生手段を備えたもので
ある。
料流路に音波を発生させる音波発生手段を備えたもので
ある。
【０００９】また本発明燃焼装置の第四技術手段は、排
気通路に音波を発生させる音波発生手段を備えたもので
ある。
気通路に音波を発生させる音波発生手段を備えたもので
ある。
【００１０】
【作用】本発明は上記構成によって、まず燃焼によって
燃焼室内に圧力変動を生ずる。この圧力変動はバーナ部
や、空気流路、燃料流路、さらには排気通路へと伝搬す
る。バーナ部に取り付けられた第一の圧力検出器では、
この燃焼による圧力変動が検出される。この信号は演算
装置に取り込まれ、演算装置はこの信号の逆位相の信号
を算出し、バーナ部に設けた音波発生手段から音波とし
て出力する。バーナ部内の混合気の圧力変動は、音波発
生手段から出る逆位相の音波により位相干渉がおこり低
減される。これにより、燃焼により発生する火炎の振動
が消滅し、燃焼音が低減する。さらに、第二の圧力検出
器により、燃焼室内の燃焼音が検出され、演算装置に取
り込まれる。演算装置は燃焼音の消音効果を判断し、消
音量が少ないときは逆位相信号の位相と出力を調整し、
消音量が最大となるようにする。すなわち演算装置にお
ける信号処理は、燃焼音が変化したときにも追従するよ
うに適応制御アルゴリズムが組み込まれており、燃焼音
の逆特性をリアルタイムに計算するものである。
燃焼室内に圧力変動を生ずる。この圧力変動はバーナ部
や、空気流路、燃料流路、さらには排気通路へと伝搬す
る。バーナ部に取り付けられた第一の圧力検出器では、
この燃焼による圧力変動が検出される。この信号は演算
装置に取り込まれ、演算装置はこの信号の逆位相の信号
を算出し、バーナ部に設けた音波発生手段から音波とし
て出力する。バーナ部内の混合気の圧力変動は、音波発
生手段から出る逆位相の音波により位相干渉がおこり低
減される。これにより、燃焼により発生する火炎の振動
が消滅し、燃焼音が低減する。さらに、第二の圧力検出
器により、燃焼室内の燃焼音が検出され、演算装置に取
り込まれる。演算装置は燃焼音の消音効果を判断し、消
音量が少ないときは逆位相信号の位相と出力を調整し、
消音量が最大となるようにする。すなわち演算装置にお
ける信号処理は、燃焼音が変化したときにも追従するよ
うに適応制御アルゴリズムが組み込まれており、燃焼音
の逆特性をリアルタイムに計算するものである。
【００１１】また音波発生手段を空気流路に設けた構成
では、燃焼用空気に燃焼音の逆位相音が放射される為、
空気流路内の燃焼音が相殺される。これにより、燃焼に
より発生する火炎の振動が消滅し、燃焼音が低減する。
では、燃焼用空気に燃焼音の逆位相音が放射される為、
空気流路内の燃焼音が相殺される。これにより、燃焼に
より発生する火炎の振動が消滅し、燃焼音が低減する。
【００１２】また音波発生手段を燃料流路に設けた構成
では、燃料に燃焼音の逆位相音が放射される為、燃料流
路内の燃焼音が相殺される。これにより、燃焼により発
生する火炎の振動が消滅し、燃焼音が低減する。
では、燃料に燃焼音の逆位相音が放射される為、燃料流
路内の燃焼音が相殺される。これにより、燃焼により発
生する火炎の振動が消滅し、燃焼音が低減する。
【００１３】さらに音波発生手段を排気通路に設けた構
成では、燃焼音の逆位相音が火炎に直接放射される為、
排気通路内の燃焼音が相殺されると共に、火炎の振動が
消滅する。これにより、排気口から燃焼装置外部へ放出
される燃焼音が低減する。
成では、燃焼音の逆位相音が火炎に直接放射される為、
排気通路内の燃焼音が相殺されると共に、火炎の振動が
消滅する。これにより、排気口から燃焼装置外部へ放出
される燃焼音が低減する。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１から図７に示
すガス給湯機を用いて説明する。
すガス給湯機を用いて説明する。
【００１５】図１と図３に示すように、燃焼用空気を供
給する送風装置であるシロッコファン１０と、燃料であ
る可燃ガス量を制御する比例弁１１と、可燃ガスと空気
を混合するバーナ部１２と、シロッコファン１０とバー
ナ部１２を連通し空気を供給する空気流路１３と、比例
弁１１とバーナ部１２を連通し可燃ガスを供給する燃料
流路１４と、混合気を燃焼する燃焼室１５と火炎１６
と、燃焼ガスを機器外部に排出する排気通路１７と排気
口１８と、燃焼による熱を水に伝える熱交換器１９から
なる。そして、燃焼により発生する圧力変動を取り出す
ためにバーナ部１２と燃焼室１５の各々に設けた圧力タ
ップ２０と、バーナ部１２の音圧を検出する第一の圧力
検出器である第一のマイクロフォン２１と、燃焼室１５
の音圧を検出する第二の圧力検出器である第二のマイク
ロフォン２２と、各圧力タップ２０と第一第二のマイク
ロフォン２１、２２を接続するチューブ２３と、各チュ
ーブ２３内部に設けたグラスウール２４と、第一のマイ
クロフォン２１の信号と第二のマイクロフォン２２の信
号を基に第二のマイクロフォン２２の音圧が音波による
逆位相干渉により抑制される信号を計算する演算装置２
５と、演算装置２５の信号で逆位相の音波を発生させる
音波発生手段としての消音スピーカ２６をバーナ部１２
に備えて構成される。さらに上記演算装置２５は、図２
に示す如く、第一のマイクロフォン２１の信号を増幅す
る第一の増幅器２７と、アナログ信号をデジタル信号に
変換する第一のＡ／Ｄ変換器２８と、第一のＡ／Ｄ変換
器２８からの信号を基に逆特性を算出するデジタルフィ
ルタ装置２９と、第二のマイクロフォン２２の信号を増
幅する第二の増幅器３０と、第二のＡ／Ｄ変換器３１
と、第二のＡ／Ｄ変換器３１からの信号を基に燃焼音の
消音量を評価する適応フィルタ装置３２と、算出された
デジタル逆位相信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変
換器３３と、この信号を増幅する第三の増幅器３４で構
成される。
給する送風装置であるシロッコファン１０と、燃料であ
る可燃ガス量を制御する比例弁１１と、可燃ガスと空気
を混合するバーナ部１２と、シロッコファン１０とバー
ナ部１２を連通し空気を供給する空気流路１３と、比例
弁１１とバーナ部１２を連通し可燃ガスを供給する燃料
流路１４と、混合気を燃焼する燃焼室１５と火炎１６
と、燃焼ガスを機器外部に排出する排気通路１７と排気
口１８と、燃焼による熱を水に伝える熱交換器１９から
なる。そして、燃焼により発生する圧力変動を取り出す
ためにバーナ部１２と燃焼室１５の各々に設けた圧力タ
ップ２０と、バーナ部１２の音圧を検出する第一の圧力
検出器である第一のマイクロフォン２１と、燃焼室１５
の音圧を検出する第二の圧力検出器である第二のマイク
ロフォン２２と、各圧力タップ２０と第一第二のマイク
ロフォン２１、２２を接続するチューブ２３と、各チュ
ーブ２３内部に設けたグラスウール２４と、第一のマイ
クロフォン２１の信号と第二のマイクロフォン２２の信
号を基に第二のマイクロフォン２２の音圧が音波による
逆位相干渉により抑制される信号を計算する演算装置２
５と、演算装置２５の信号で逆位相の音波を発生させる
音波発生手段としての消音スピーカ２６をバーナ部１２
に備えて構成される。さらに上記演算装置２５は、図２
に示す如く、第一のマイクロフォン２１の信号を増幅す
る第一の増幅器２７と、アナログ信号をデジタル信号に
変換する第一のＡ／Ｄ変換器２８と、第一のＡ／Ｄ変換
器２８からの信号を基に逆特性を算出するデジタルフィ
ルタ装置２９と、第二のマイクロフォン２２の信号を増
幅する第二の増幅器３０と、第二のＡ／Ｄ変換器３１
と、第二のＡ／Ｄ変換器３１からの信号を基に燃焼音の
消音量を評価する適応フィルタ装置３２と、算出された
デジタル逆位相信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変
換器３３と、この信号を増幅する第三の増幅器３４で構
成される。
【００１６】上記構成によれば、燃焼により発生した圧
力変動はバーナ部１２に伝達し、音圧として第一のマイ
クロフォン２１で検出され、演算装置２５に取り込まれ
る。演算装置２５内では、取り込まれた信号を第一の増
幅器２７で増幅し、第一のＡ／Ｄ変換器２８でデジタル
信号に変換した後、デジタルフィルタ装置２９に取り込
まれる。この信号を基に燃焼音の逆位相信号が算出され
る。算出された逆位相信号は、適応フィルタ装置３２を
通り、Ｄ／Ａ変換器３３でアナログ信号に変換され、第
三の増幅器３４で増幅された後、バーナ部１２に設けた
消音スピーカ２６から出力され、バーナ部１２内の燃焼
音を位相干渉により消音する。これにより、燃焼により
発生する火炎の振動を抑制することができるため、排気
口１８から出るガス給湯機の燃焼音を低減でき、振動燃
焼の発生を未然に防止できる。また燃焼室１５に設けた
第二のマイクロフォン２２により、燃焼音の消音量の評
価を行なっている。すなわち、第二のマイクロフォン２
２で検出された信号は、第二の増幅器３０により増幅さ
れ、第二のＡ／Ｄ変換器３１によりデジタル信号に変換
された後デジタルフィルタ装置２９を通り適応フィルタ
装置３２に取り込まれる。適応フィルタ装置３２では燃
焼音が最小になるようにフィルタ係数を変更し出力信号
の位相とゲインを調整し、変化する燃焼音を常に最小と
する適応制御が実行される。ここで第一と第二のマイク
ロフォン２１、２２は、圧力タップ２０とチューブ２３
を介して音圧を検出すると共に、チューブ２３内にはグ
ラスウール２４が充填されているため、チューブ２３内
に発生する定在波共鳴を抑制し音圧信号を忠実に検出で
きる。
力変動はバーナ部１２に伝達し、音圧として第一のマイ
クロフォン２１で検出され、演算装置２５に取り込まれ
る。演算装置２５内では、取り込まれた信号を第一の増
幅器２７で増幅し、第一のＡ／Ｄ変換器２８でデジタル
信号に変換した後、デジタルフィルタ装置２９に取り込
まれる。この信号を基に燃焼音の逆位相信号が算出され
る。算出された逆位相信号は、適応フィルタ装置３２を
通り、Ｄ／Ａ変換器３３でアナログ信号に変換され、第
三の増幅器３４で増幅された後、バーナ部１２に設けた
消音スピーカ２６から出力され、バーナ部１２内の燃焼
音を位相干渉により消音する。これにより、燃焼により
発生する火炎の振動を抑制することができるため、排気
口１８から出るガス給湯機の燃焼音を低減でき、振動燃
焼の発生を未然に防止できる。また燃焼室１５に設けた
第二のマイクロフォン２２により、燃焼音の消音量の評
価を行なっている。すなわち、第二のマイクロフォン２
２で検出された信号は、第二の増幅器３０により増幅さ
れ、第二のＡ／Ｄ変換器３１によりデジタル信号に変換
された後デジタルフィルタ装置２９を通り適応フィルタ
装置３２に取り込まれる。適応フィルタ装置３２では燃
焼音が最小になるようにフィルタ係数を変更し出力信号
の位相とゲインを調整し、変化する燃焼音を常に最小と
する適応制御が実行される。ここで第一と第二のマイク
ロフォン２１、２２は、圧力タップ２０とチューブ２３
を介して音圧を検出すると共に、チューブ２３内にはグ
ラスウール２４が充填されているため、チューブ２３内
に発生する定在波共鳴を抑制し音圧信号を忠実に検出で
きる。
【００１７】従来の燃焼音の低減手法である遮音や吸音
では、燃焼音の主帯域である低周波数騒音（１００から
３００Ｈｚ）を低減するのが困難であり、排気バリエー
ション毎に振動燃焼抑制のためのバーナ設計が必要であ
った。これに対し、本発明によれば、上記作用により燃
焼音を大幅に低減できるとともに、燃焼の負荷変動や、
排気バリエーションによって発生する振動燃焼を一つの
バーナ設計で完全に抑制できる。すなわちバーナ設計に
要する時間も短縮できるものである。
では、燃焼音の主帯域である低周波数騒音（１００から
３００Ｈｚ）を低減するのが困難であり、排気バリエー
ション毎に振動燃焼抑制のためのバーナ設計が必要であ
った。これに対し、本発明によれば、上記作用により燃
焼音を大幅に低減できるとともに、燃焼の負荷変動や、
排気バリエーションによって発生する振動燃焼を一つの
バーナ設計で完全に抑制できる。すなわちバーナ設計に
要する時間も短縮できるものである。
【００１８】次に本発明の第二の技術手段について図４
を基に説明する。上記第一の実施例と同一構造で、かつ
同一作用をする部分には同一符号を付して詳細な説明は
略し、異なる部分を中心に説明する。燃焼用空気を供給
する送風装置であるシロッコファン１０と、燃料である
可燃ガス量を制御する比例弁１１と、可燃ガスと空気を
混合するバーナ部１２と、シロッコファン１０とバーナ
部２を連通し空気を供給する空気流路１３と、比例弁１
１とバーナ部１２を連通し可燃ガスを供給する燃料流路
１４と、混合気を燃焼する燃焼室１５と、燃焼ガスを機
器外部に排出する排気通路１７と排気口１８と、燃焼に
よる熱を水に伝える熱交換器１９からなり、消音スピー
カ２６を空気流路１３に備えて構成される。上記構成に
より、空気流路１３に設けた消音スピーカ２６から燃焼
音の逆位相音が出力され、空気流路１３内の燃焼音を位
相干渉により消音する。これにより、燃焼により発生す
る火炎１６の振動を抑制することで燃焼騒音を内部で消
音でき、排気口１８から出るガス給湯機の燃焼音を低減
するとともに、振動燃焼の発生も未然に防止できる。さ
らに、音波発生手段と空気流路１３を接続する部分から
の漏れが生じたとしても混合気でないため安全である。
を基に説明する。上記第一の実施例と同一構造で、かつ
同一作用をする部分には同一符号を付して詳細な説明は
略し、異なる部分を中心に説明する。燃焼用空気を供給
する送風装置であるシロッコファン１０と、燃料である
可燃ガス量を制御する比例弁１１と、可燃ガスと空気を
混合するバーナ部１２と、シロッコファン１０とバーナ
部２を連通し空気を供給する空気流路１３と、比例弁１
１とバーナ部１２を連通し可燃ガスを供給する燃料流路
１４と、混合気を燃焼する燃焼室１５と、燃焼ガスを機
器外部に排出する排気通路１７と排気口１８と、燃焼に
よる熱を水に伝える熱交換器１９からなり、消音スピー
カ２６を空気流路１３に備えて構成される。上記構成に
より、空気流路１３に設けた消音スピーカ２６から燃焼
音の逆位相音が出力され、空気流路１３内の燃焼音を位
相干渉により消音する。これにより、燃焼により発生す
る火炎１６の振動を抑制することで燃焼騒音を内部で消
音でき、排気口１８から出るガス給湯機の燃焼音を低減
するとともに、振動燃焼の発生も未然に防止できる。さ
らに、音波発生手段と空気流路１３を接続する部分から
の漏れが生じたとしても混合気でないため安全である。
【００１９】次に本発明の第三の技術手段について図５
を基に説明する。上記第一の実施例と同一構造で、かつ
同一作用をする部分には同一符号を付して詳細な説明は
略し、異なる部分を中心に説明する。燃焼用空気を供給
する送風装置であるシロッコファン１０と、燃料である
可燃ガス量を制御する比例弁１１と、可燃ガスと空気を
混合するバーナ部１２と、シロッコファン１０とバーナ
部１２を連通し空気を供給する空気流路１３と、比例弁
１１とバーナ部１２を連通し可燃ガスを供給する燃料流
路１４と、混合気を燃焼する燃焼室１５と、燃焼ガスを
機器外部に排出する排気通路１７と排気口１８と、燃焼
による熱を水に伝える熱交換器１９からなり、音波発生
手段としての消音スピーカ２６を燃料流路１４に備えて
構成される。上記構成により、燃料流路１４に設けた消
音スピーカ２６から燃焼音の逆位相音が出力され、燃料
流路１４内の燃焼音を位相干渉により消音する。これに
より、燃焼により発生する火炎１６の振動を抑制するこ
とで燃焼騒音を内部で消音でき、排気口１８から出るガ
ス給湯機の燃焼音を低減するとともに、振動燃焼の発生
も未然に防止できる。さらに、燃料と空気比の大きな空
気に逆位相信号を与えるよりも小さな信号で燃焼音を低
減できる。
を基に説明する。上記第一の実施例と同一構造で、かつ
同一作用をする部分には同一符号を付して詳細な説明は
略し、異なる部分を中心に説明する。燃焼用空気を供給
する送風装置であるシロッコファン１０と、燃料である
可燃ガス量を制御する比例弁１１と、可燃ガスと空気を
混合するバーナ部１２と、シロッコファン１０とバーナ
部１２を連通し空気を供給する空気流路１３と、比例弁
１１とバーナ部１２を連通し可燃ガスを供給する燃料流
路１４と、混合気を燃焼する燃焼室１５と、燃焼ガスを
機器外部に排出する排気通路１７と排気口１８と、燃焼
による熱を水に伝える熱交換器１９からなり、音波発生
手段としての消音スピーカ２６を燃料流路１４に備えて
構成される。上記構成により、燃料流路１４に設けた消
音スピーカ２６から燃焼音の逆位相音が出力され、燃料
流路１４内の燃焼音を位相干渉により消音する。これに
より、燃焼により発生する火炎１６の振動を抑制するこ
とで燃焼騒音を内部で消音でき、排気口１８から出るガ
ス給湯機の燃焼音を低減するとともに、振動燃焼の発生
も未然に防止できる。さらに、燃料と空気比の大きな空
気に逆位相信号を与えるよりも小さな信号で燃焼音を低
減できる。
【００２０】次に本発明の第四の技術手段について図
６、図７を基に説明する。上記第一の実施例と同一構造
で、かつ同一作用をする部分には同一符号を付して詳細
な説明は略し、異なる部分を中心に説明する。燃焼用空
気を供給する送風装置であるシロッコファン１０と、燃
料である可燃ガス量を制御する比例弁１１と、可燃ガス
と空気を混合するバーナ部１２と、シロッコファン１０
とバーナ部１２を連通し空気を供給する空気流路１３
と、比例弁１１とバーナ部１２を連通し可燃ガスを供給
する燃料流路１４と、混合気を燃焼する燃焼室１５と、
燃焼ガス機器外部に排出する排気通路１７と排気口１８
と、燃焼による熱を水に伝える熱交換器１９からなり、
音波発生手段としての消音スピーカ２６を排気通路１７
に設け、消音スピーカ２６をスピーカボックス３５で覆
うとともに、排気通路１７と消音スピーカ２６との間に
耐熱性の薄板振動板３６を備えて構成される。上記構成
により、消音スピーカ２６から燃焼音の逆位相音が薄板
振動板３６を加振し、薄板振動板３６から排気通路１７
内の燃焼音を低減することで、直接火炎１６の振動を抑
制する。ここで消音スピーカ２６で再生される燃焼音の
逆位相音は、薄板振動板３６を介して排気通路１７内に
放射されるため、高い周波数の再生能力は低下するが燃
焼音が低周波数であることから消音特性には影響せず、
消音スピーカ２６の熱による耐久性劣化が生じない。こ
れにより、燃焼騒音を内部で消音でき、排気口１８から
出るガス給湯機の燃焼音を低減するとともに、振動燃焼
の発生も未然に防止できる。
６、図７を基に説明する。上記第一の実施例と同一構造
で、かつ同一作用をする部分には同一符号を付して詳細
な説明は略し、異なる部分を中心に説明する。燃焼用空
気を供給する送風装置であるシロッコファン１０と、燃
料である可燃ガス量を制御する比例弁１１と、可燃ガス
と空気を混合するバーナ部１２と、シロッコファン１０
とバーナ部１２を連通し空気を供給する空気流路１３
と、比例弁１１とバーナ部１２を連通し可燃ガスを供給
する燃料流路１４と、混合気を燃焼する燃焼室１５と、
燃焼ガス機器外部に排出する排気通路１７と排気口１８
と、燃焼による熱を水に伝える熱交換器１９からなり、
音波発生手段としての消音スピーカ２６を排気通路１７
に設け、消音スピーカ２６をスピーカボックス３５で覆
うとともに、排気通路１７と消音スピーカ２６との間に
耐熱性の薄板振動板３６を備えて構成される。上記構成
により、消音スピーカ２６から燃焼音の逆位相音が薄板
振動板３６を加振し、薄板振動板３６から排気通路１７
内の燃焼音を低減することで、直接火炎１６の振動を抑
制する。ここで消音スピーカ２６で再生される燃焼音の
逆位相音は、薄板振動板３６を介して排気通路１７内に
放射されるため、高い周波数の再生能力は低下するが燃
焼音が低周波数であることから消音特性には影響せず、
消音スピーカ２６の熱による耐久性劣化が生じない。こ
れにより、燃焼騒音を内部で消音でき、排気口１８から
出るガス給湯機の燃焼音を低減するとともに、振動燃焼
の発生も未然に防止できる。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように本発明の燃焼装置
は、燃焼により発生する圧力変動をバーナ部に設けた第
一の圧力検出器で検出し、この信号を基に第二の圧力検
出器の圧力が音波による逆位相干渉により常に最適に抑
制される信号を適応制御則により演算し、この信号によ
り音波発生手段から逆位相の音波をバーナ部に出力する
ものであるから、バーナ部内の変動する燃焼音を位相干
渉により低減し、燃焼により発生する火炎の振動を抑制
することができるため、排気口から出るガス給湯機の燃
焼音を低減するとともに、振動燃焼の発生を未然に防止
できる。さらに、燃焼の負荷変動や、排気バリエーショ
ンによって発生する振動燃焼を一つのバーナ設計で完全
に抑制できるため、バーナ設計に要する時間を大幅に短
縮できるものである。
は、燃焼により発生する圧力変動をバーナ部に設けた第
一の圧力検出器で検出し、この信号を基に第二の圧力検
出器の圧力が音波による逆位相干渉により常に最適に抑
制される信号を適応制御則により演算し、この信号によ
り音波発生手段から逆位相の音波をバーナ部に出力する
ものであるから、バーナ部内の変動する燃焼音を位相干
渉により低減し、燃焼により発生する火炎の振動を抑制
することができるため、排気口から出るガス給湯機の燃
焼音を低減するとともに、振動燃焼の発生を未然に防止
できる。さらに、燃焼の負荷変動や、排気バリエーショ
ンによって発生する振動燃焼を一つのバーナ設計で完全
に抑制できるため、バーナ設計に要する時間を大幅に短
縮できるものである。
【００２２】また音波発生手段を空気流路に設けた構成
では、音波発生手段と空気流路を接続する部分からの漏
れが生じたとしても混合気でないため安全であり、燃焼
音を低減できると共に振動燃焼の発生を未然に防止でき
る。
では、音波発生手段と空気流路を接続する部分からの漏
れが生じたとしても混合気でないため安全であり、燃焼
音を低減できると共に振動燃焼の発生を未然に防止でき
る。
【００２３】また音波発生手段を燃料流路に設けた構成
では、音波発生手段により燃料に逆位相信号を与えるた
め、燃料と空気比の大きな空気に逆位相信号を与えるよ
りも小さな信号で燃焼音を低減できると共に振動燃焼の
発生も未然に防止できる。
では、音波発生手段により燃料に逆位相信号を与えるた
め、燃料と空気比の大きな空気に逆位相信号を与えるよ
りも小さな信号で燃焼音を低減できると共に振動燃焼の
発生も未然に防止できる。
【００２４】また音波発生手段を排気通路に設けた構成
では、燃焼室の下流側で逆位相信号の音波を直接火炎に
与えるため、火炎の振動を容易に抑制でき、燃焼音を低
減できると共に振動燃焼の発生を未然に防止できる。
では、燃焼室の下流側で逆位相信号の音波を直接火炎に
与えるため、火炎の振動を容易に抑制でき、燃焼音を低
減できると共に振動燃焼の発生を未然に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の燃焼装置を採用したガス給
湯機の正面図
湯機の正面図
【図２】同装置における演算装置内部の構成を示すブロ
ック図
ック図
【図３】同装置の圧力検出器の拡大断面図
【図４】本発明の他の実施例の燃焼装置を採用したガス
給湯機の正面図
給湯機の正面図
【図５】本発明のさらに他の実施例の燃焼装置を採用し
たガス給湯機の正面図
たガス給湯機の正面図
【図６】本発明のさらにもう一つの実施例の燃焼装置を
採用したガス給湯機の側部断面図
採用したガス給湯機の側部断面図
【図７】同装置の音波発生手段の拡大断面図
【図８】従来のガス給湯機の側部断面図
１０ 送風装置 １１ 燃料制御装置 １２ バーナ部 １３ 空気流路 １４ 燃料流路 １５ 燃焼室 １７ 排気通路 ２１ 第一の圧力検出器 ２２ 第二の圧力検出器 ２５ 演算装置 ２６ 音波発生手段
Claims (4)
- 【請求項１】空気を供給する送風装置と、燃料を供給す
る燃料制御装置と、空気と燃料を混合するバーナ部と、
前記送風装置と前記バーナ部を連結して空気を流す空気
流路と、前記燃料制御装置と前記バーナ部を連結して燃
料を流す燃料流路と、前記バーナ部で混合された混合気
体を燃焼する燃焼室と、前記燃焼室からの排気ガスを排
出する排気通路と、前記バーナ部の圧力を検出する第一
の圧力検出器と、前記燃焼室の圧力を検出する第二の圧
力検出器と、前記第一の圧力検出器の信号と前記第二の
圧力検出器の信号を基に前記第二の圧力検出器の近傍の
圧力が音波による逆位相干渉により抑制される信号を適
応制御により計算する演算装置と、前記バーナ部に前記
音波を発生させる音波発生手段とを備えた燃焼装置。 - 【請求項２】空気を供給する送風装置と、燃料を供給す
る燃焼制御装置と、空気と燃料を混合するバーナ部と、
前記送風装置と前記バーナ部を連結して空気を流す空気
流路と、前記燃料制御装置と前記バーナ部を連結して燃
料を流す燃料流路と、前記バーナ部で混合された混合気
体を燃焼する燃焼室と、前記燃焼室からの排気ガスを排
出する排気通路と、前記バーナ部の圧力を検出する第一
の圧力検出器と、前記燃焼室の圧力を検出する第二の圧
力検出器と、前記第一の圧力検出器の信号と前記第二の
圧力検出器の信号を基に前記第二の圧力検出器の近傍の
圧力が音波による逆位相干渉により抑制される信号を適
応制御により計算する演算装置と、前記空気流路に前記
音波を発生させる音波発生手段を備えた燃焼装置。 - 【請求項３】空気を供給する送風装置と、燃料を供給す
る燃料制御装置と、空気と燃料を混合するバーナ部と、
前記送風装置と前記バーナ部を連結して空気を流す空気
流路と、前記燃料制御装置と前記バーナ部を連結して燃
料を流す燃料流路と、前記バーナ部で混合された混合気
体を燃焼する燃焼室と、前記燃焼室からの排気ガスを排
出する排気通路と、前記バーナ部の圧力を検出する第一
の圧力検出器と、前記燃焼室の圧力を検出する第二の圧
力検出器と、前記第一の圧力検出器の信号と前記第二の
圧力検出器の信号を基に前記第二の圧力検出器の近傍の
圧力が音波による逆位相干渉により抑制される信号を適
応制御により計算する演算装置と、前記燃料流路に前記
音波を発生させる音波発生手段を備えた燃焼装置。 - 【請求項４】空気を供給する送風装置と、燃料を供給す
る燃料制御装置と、空気と燃料を混合するバーナ部と、
前記送風装置と前記バーナ部を連結し空気が流れる空気
流路と、前記燃料制御装置と前記バーナ部とを連結し燃
料が流れる燃料流路と、前記バーナ部で混合された混合
気体を燃焼する燃焼室と、前記燃焼室からの排気ガスを
排出する排気通路と、前記バーナ部の圧力を検出する第
一の圧力検出器と、前記燃焼室の圧力を検出する第二の
圧力検出器と、前記第一の圧力検出器の信号と前記第二
の圧力検出器の信号を基に前記第二の圧力検出器の近傍
の圧力が音波による逆位相干渉により抑制される信号を
適応制御により計算する演算装置と、前記排気通路に設
け、前記音波信号を発生させる音波発生手段を備えた燃
焼装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5017180A JPH06229545A (ja) | 1993-02-04 | 1993-02-04 | 燃焼装置 |
| KR1019930021054A KR0130635B1 (ko) | 1992-10-14 | 1993-10-12 | 연소 장치의 적응 소음 시스템 |
| US08/135,494 US5445517A (en) | 1992-10-14 | 1993-10-13 | Adaptive noise silencing system of combustion apparatus |
| EP93116584A EP0593045B1 (en) | 1992-10-14 | 1993-10-13 | Adaptive noise silencing system of combustion apparatus |
| DE69320436T DE69320436T2 (de) | 1992-10-14 | 1993-10-13 | Adaptives Schalldämpfungssystem einer Verbrennungsvorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5017180A JPH06229545A (ja) | 1993-02-04 | 1993-02-04 | 燃焼装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06229545A true JPH06229545A (ja) | 1994-08-16 |
Family
ID=11936755
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5017180A Pending JPH06229545A (ja) | 1992-10-14 | 1993-02-04 | 燃焼装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06229545A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107687649A (zh) * | 2017-08-31 | 2018-02-13 | 青岛华迪科技有限公司 | 基于声波振动的燃烧器熄火监测系统及监测方法 |
| CN115614769A (zh) * | 2022-10-10 | 2023-01-17 | 西安交通大学 | 一种消除燃气热水器燃烧热声振动的供气系统 |
-
1993
- 1993-02-04 JP JP5017180A patent/JPH06229545A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107687649A (zh) * | 2017-08-31 | 2018-02-13 | 青岛华迪科技有限公司 | 基于声波振动的燃烧器熄火监测系统及监测方法 |
| CN115614769A (zh) * | 2022-10-10 | 2023-01-17 | 西安交通大学 | 一种消除燃气热水器燃烧热声振动的供气系统 |
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