(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーナを収容したケーシングに、音圧伝達通路を介して共鳴箱を連結してなる燃焼装置において、この共鳴箱内に振動板を収容し、 上記振動板は、その両側縁のほぼ中央部でのみ共鳴箱に固定されており、その上下部が振動可能であることを特徴とする燃焼装置。
【請求項２】
上記音圧伝達通路がバーナの上方に配置されており、上記振動板の上部がこの音圧伝達通路に対峙して配置されていることを特徴とする請求項１に記載の燃焼装置。
【請求項３】
上記共鳴箱は薄い矩形の箱形状をなし、振動板は一枚の薄板からなり、共鳴箱の厚み方向の中間部に配置されて振動する振動部と、この振動部の両側縁のほぼ中央部から振動部と同一面に沿って延びる一対の延出部と、これら延出部の先端から延出部と直交する方向に延びる一対の取付部とを有し、これら取付部が上記共鳴箱の両側壁に固定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の燃焼装置。
【請求項４】
さらに、上記振動板は、上記振動部の両側縁の上下部から振動部と同一面に沿って延びる延出部と、これら延出部の先端から延出部と直交する方向に延びる支持部とを有し、これら支持部が、共鳴箱の厚み方向に遊びを有した状態で共鳴箱の両側壁に接していることを特徴とする請求項３に記載の燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、燃焼装置に関し、特に共鳴防止構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的な給湯用のガス燃焼装置では、煙突の太さや長さ、ケーシングの容積，バーナの燃焼特性等のファクターの組み合わせが共鳴条件を満たした時に、燃焼音の共鳴が生じ、低周波数（３０〜８０ＨＺ）の大きな騒音が発生する。この騒音発生を防止するために、実開平５ー４５４３８号では共鳴箱を装備している。この共鳴箱は、熱交換器の上方において音圧伝達通路を介してケーシングと連通している。この共鳴箱は、上記ケーシング内で発生した燃焼音を音圧伝達通路を介して受け入れ、燃焼音と逆位相の音を発することにより、この燃焼音の共鳴を防止し、ひいては騒音を解消しようとしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報の燃焼装置では、共鳴箱を装備することにより騒音解消を可能にしたが、例えば煙突の長さが予定長さに比べて大幅に変更された場合には、共鳴音が生じる可能性があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、請求項１の発明は、バーナを収容したケーシングに、音圧伝達通路を介して共鳴箱を連結してなる燃焼装置において、この共鳴箱内に振動板を収容し、上記振動板は、その両側縁のほぼ中央部でのみ共鳴箱に固定されており、その上下部が振動可能であることを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１に記載の燃焼装置において、上記音圧伝達通路がバーナの上方に配置されており、上記振動板の上部がこの音圧伝達通路に対峙して配置されていることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１または２に記載の燃焼装置において、上記共鳴箱が薄い矩形の箱形状をなし、振動板が一枚の薄板からなり、共鳴箱の厚み方向の中間部に配置されて振動する振動部と、この振動部の両側縁のほぼ中央部から振動部と同一面に沿って延びる一対の延出部と、これら延出部の先端から延出部と直交する方向に延びる一対の取付部とを有し、これら取付部が上記共鳴箱の両側壁に固定されていることを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項３に記載の燃焼装置において、さらに、上記振動板が、上記振動部の両側縁の上下部から振動部と同一面に沿って延びる延出部と、これら延出部の先端から延出部と直交する方向に延びる支持部とを有し、これら支持部が、共鳴箱の厚み方向に遊びを有した状態で共鳴箱の両側壁に接していることを特徴とする。
【０００５】
【作用】
請求項１の発明では、共鳴箱に振動板を収容し、この振動板がバーナ燃焼音に敏感に応答して振動するので、燃焼装置に大幅な構造変更があっても、共鳴を防止することができる。また、振動板が両側縁のほぼ中央でのみ固定され、上下部が振動する構成であるので、振動板の振動がより一層し易くなり、共鳴をより一層確実に防止することができる。
請求項２の発明では、振動板の上部がバーナ上方に配置された音圧伝達通路に対峙しているので、特に燃焼装置の排気系の大幅な構造変更があっても、確実に共鳴を防止することができる。
請求項３の発明では、一枚の薄板により振動部と延長部と取付部を形成するので、構成が簡単であり、プレス成形により低いコストで製造することができる。また、上記延長部を支点として振動部が振れるので、振動板の振動がし易くなり、共鳴をより一層確実に防止することができる。
請求項４の発明では、上下それぞれ一対の支持部により、振動部が全域にわたって共鳴箱の厚み方向の中間部に配置された状態を維持でき、振動部での良好な振動を確保することができ、ひいては共鳴防止効果をより一層高めることができる。
【０００６】
【実施例】
図１に示すように、燃焼装置は、ケーシング１０を備えている。このケーシング１０は、下から順に配置された第１ケース部１１，第２ケース部１２，第３ケース部１３により構成されている。第１ケース部１１の底壁にはファン２０が取り付けられている。この第１ケース部１１にはバーナ３０とノズルホルダ４０が収容されている。第１ケース部１１内において、このバーナ３０の下方の空間は、空気室１５となっている。また、第２ケース部１２の上端部には熱交換器５０が取り付けられている。第１ケース部１１，第２ケース部１２内において、バーナ２０と熱交換器５０との間の空間は、燃焼室１６となっている。さらに第３ケース部１３の上端には排気口１７が形成されており、この排気口１７には煙突６０が連結されている。上記ケーシング１０，ファン２０はカバー７０により覆われている。
【０００７】
上記構成において、ノズルホルダ４０のノズル部４１からガスが噴射され、バーナ３０の入口に供給される。他方、ファン２０の回転によってケーシング１０の空気室１５内に空気が送り込まれ、この空気も上記バーナ３０の入口に供給される。バーナ３０の入口に供給されたガスと空気は、バーナ３０内で混合され、その上面に形成された炎口から噴射されて燃焼される。この燃焼熱により熱交換器５０が加熱される。熱交換器５０には管５１が巻かれており、この管５１を通る水が熱交換器５０で加熱されて湯となる。燃焼排ガスは、熱交換器５０を通って第３ケース部１３を通り煙突６０から排出される。
【０００８】
次に、本発明の特徴部について説明する。図１に示すように、カバー７０内において、上記ケーシング１０の隣（裏側）には偏平な矩形箱形状をなす共鳴箱８０が配置されている。この共鳴箱８０の上端部は、音圧伝達通路８５を介してケーシング１０の第３ケース部１３に連通するとともに，空気導入通路８６を介してケーシング１０の第１ケース部１１の空気室１５に連通している。この共鳴箱８０の内部には、薄板（厚さ１ｍｍ以下、例えば０．３ｍｍ程度）の振動板９０が収容されている。この振動板９０は両側縁のほぼ中央部だけが共鳴箱８０に固定され、その上端部は、音圧伝達通路８５に対峙している。
【０００９】
図２に示すように、上記共鳴箱８０は、薄板（厚さ１ｍｍ以下）を浅い絞りでプレス加工することにより構成されたボデイ８１と、このボデイ８１の裏側を覆う裏板８２とを有しており、内部に共鳴空間８３を形成してなる。図２，図３に示すように、ボデイ８１は、平坦な矩形をなす正面壁８１ａと、この正面壁８１と直交する両側壁８１ｂおよび上下壁８１ｃと、これら壁８１ｂ，８１ｃから外側に延びる鍔８１ｄとを有している。上記裏板８２は、この鍔８１ｄに固定されている。
【００１０】
図２，図３に示すように、上記正面壁８１ａの上端部には、ケーシング１０に向かって突出する凸部８１ｘが形成されている。この凸部８１ｘは、共鳴箱８０の幅方向に延びており、先端に細長い開口８１ｙが形成されている。また、正面壁８１ａの下端部中央には、孔８１ｚが形成されている。図１に示すように、共鳴箱８０のボデイ８１は、図示しないブラケットを介してケーシング１０に固定されており、この固定状態において、共鳴箱８０の凸部８１ｘは、ケーシング１０の第３ケース部１３の裏面に当たり、開口８１ｙが第３ケース部１３に形成された同一形状の開口（図示しない）と合致している。その結果、凸部８１ｘの内部空間が上記音圧伝達通路８５として機能する。また、上記共鳴箱８１の孔８１ｚにはパイプ１００の一端が固定されており、このパイプ１００の他端が第１ケース部１１の裏壁に形成された孔に固定されている。その結果、パイプ１００の内部空間が上記空気導入通路８６として機能する。
【００１１】
上記振動板９０は、図４に最も良く示されているように、上記薄板をプレス加工することにより構成され、矩形の振動部９１と、この振動部９１の両側縁において、その上下端近傍および中央から振動部９１と同一面に沿って幅方向，外方向に延びる延出部９２と、中央の一対の延出部９２の先端に形成された取付部９３と、上下一対ずつの延出部９２の先端に形成された支持部９４とを備えている。取付部９３，支持部９４は、同形状をなしており、振動部９１，延出部９２と直交している。また、振動部９１の中央には円形の開口９５が形成されている。
【００１２】
上記振動板９０の一対の取付部９３を、共鳴箱８０のボデイ８１の両側壁８１ｂにスポット溶接等の手段で固定することにより、振動板９０はボデイ８１に固定されている。なお、上下の支持部９４は側壁８１ｂに接するだけで固定はされない。振動板９０が共鳴箱８０に収容された状態で、振動板９０の振動部９１は、共鳴箱８０の正面壁８１ａおよび裏板８２と平行をなし、両者の間のほぼ中央に位置している。支持部９４は正面壁８１ａと裏板８２との間に若干の遊びを有して配置されており、これにより、振動部９１が全域にわたって、共鳴箱８０の厚み方向の中央部に配置された状態を維持される。
【００１３】
前述したように、上記振動板９０の振動部９１の上端部は上記音圧伝達通路８５に対峙して配置されており、また、振動部９１の下縁は、空気導入通路８６より上方に配置されている。
【００１４】
次に、上記共鳴箱８０および振動板９０の作用について詳述する。バーナ３０の燃焼音は、音圧伝達通路８５を介して共鳴箱８０に伝達される。共鳴箱８０では、伝達された燃焼音と逆位相の音波が生じて、燃焼音のエネルギーを消失させる。この際、共鳴箱８０内に収容された振動板９０が、燃焼音に敏感に反応して振動することにより、上記燃焼音と逆位相の（あるいは位相がずれた）音波を発することができ、燃焼音の共鳴を確実に防止することができる。しかも、燃焼装置の構造が大幅に変更されても、上記共鳴を確実に防止できる。
【００１５】
本実施例では、振動板９０が両側縁の中央でのみ固定されており上下部が自由に振動すること、および中央の一対の延長部が支点となって振動することにより、振動が良好に行われ、上記共鳴防止効果をより一層高めることができる。
また、振動板９０の振動部９１の上端部が音圧伝達通路８５に対峙しているので、特に上記煙突の長さ変更（排気系の構造変更）に対して、より一層共鳴防止効果を高めることができる。
なお、本実施例では、空気室１５の加圧空気が、空気導入通路８６から共鳴箱８０内に導入され、音圧導入通路８６を通って第３ケース部１３に抜けるようになっており、この空気の流れにより、水分を含んだ燃焼排ガスが共鳴箱８０に入るのを防止でき、その結果、共鳴箱８０や振動板９０の腐食を防止できる。
【００１６】
本発明は上記実施例に制約されず種々の態様が可能である。例えば、ファンは熱交換器より上方に設けて、吸引により空気室に空気を供給する構成であってもよい。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明では、共鳴箱に収容された振動板の振動を利用することにより、燃焼装置に大幅な構造変更があっても、共鳴を防止することができる。また、振動板の振動が良好になされ、共鳴をより一層確実に防止することができる。
請求項２の発明では、特に燃焼装置の排気系の大幅な構造変更があっても、確実に共鳴を防止することができる。
請求項３の発明では、構成が簡単であり、製造コストも安い。また、振動板の振動が良好になされ、共鳴をより一層確実に防止することができる。
請求項４の発明では、振動部が全域にわたって共鳴箱の厚み方向の中間部に配置された状態を維持でき、振動部での良好な振動を確保することができ、ひいては共鳴防止効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる燃焼装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図２】上記燃焼装置に装備される共鳴箱の側面図である。
【図３】同共鳴箱の正面図である。
【図４】同共鳴箱に収容される振動板の斜視図である。
【符号の説明】
１０  …  ケーシング
１５  …  空気室
２０  …  ファン
３０  …  バーナ
４０  …  ノズルホルダ
５０  …  熱交換器
８０  …  共鳴箱
８５  …  音圧伝達通路
９０  …  振動板
９１  …  振動部
９２  …  延出部
９３  …  取付部
９４  …  支持部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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