(57)【要約】  【課題】  ゲル状の材料を使用して、騒音の少ない排気筒及び燃焼装置を提供することを課題とする。  【解決手段】  本発明の排気筒５は、燃焼ガスが流入する流入口６８と、燃焼ガスが排気される排気口４５とを有し、流入口６８から排気口４５に至る排気流路８０が設けられている。そして、排気流路８０を形成する本体部材５５と、排気流路８０の外側に設けられる吸音体５６とを有している。吸音体５６は繊維状吸音体５７とゲル状吸音体５８により構成され、繊維状吸音体５７が排気通路８０側となるように吸音体５６が積層されている。また、繊維状吸音体及びゲル状吸音体５８の表面には凹凸部６６が設けられ、凹凸部６６は繊維状吸音体５７の表面と接触している。【選択図】  図１
2006145179.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼ガスを発生する燃焼装置に用いられ、燃焼ガスが流入する流入口と、燃焼ガスが排気される排気口とを有し、流入口から排気口に至る排気流路が設けられて、燃焼ガスを排出する排気筒であって、
排気流路を形成する本体部材と、排気流路の外側に設けられる吸音体とを有し、前記吸音体は繊維状吸音体とゲル状吸音体とからなるものであって、前記繊維状吸音体が排気通路側となるように吸音体が積層されており、さらに、繊維状吸音体及びゲル状吸音体の少なくとも一方の表面には凹凸部が設けられ、前記凹凸部は他方の表面と接触していることを特徴とする排気筒。
【請求項２】
燃焼ガスを発生する燃焼装置に用いられ、燃焼ガスが流入する流入口と、燃焼ガスが排気される排気口とを有し、流入口から排気口に至る排気流路が設けられて、燃焼ガスを排出する排気筒であって、
排気流路を形成する本体部材と、排気流路の外側に設けられる吸音体とを有し、前記吸音体は繊維状吸音体とゲル状吸音体とからなるものであって、前記繊維状吸音体が排気通路側となるように吸音体が積層されており、さらに、ゲル状吸音体の内部又は近傍には冷却流路が設けられて、冷却流路内に流体を通じることができることを特徴とする排気筒。
【請求項３】
繊維状吸音体及びゲル状吸音体の少なくとも一方の表面には凹凸部が設けられ、前記凹凸部は他方の表面と接触しており、前記凹凸部と他方の表面によって形成される空間により冷却流路が形成されるものであることを特徴とする請求項２に記載の排気筒。
【請求項４】
冷却流路は、ゲル状吸音体よりも外側に位置していることを特徴とする請求項２又は３に記載の排気筒。
【請求項５】
本体部材には外部材、内張部材及び仕切部材が設けられており、前記内張部材は排気通路側に配置し、前記仕切部材は外部材と内張部材との間に配置しており、仕切部材と内張部材との間には収納空間が形成され、吸音体は前記収納空間に配置されており、前記吸音体は繊維状吸音体とゲル状吸音体とからなるものであって、前記繊維状吸音体が排気通路側となるように吸音体が積層されており、仕切部材と外部材との間には冷却流路が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の排気筒。
【請求項６】
ゲル状吸音体の外側の表面には凹凸部が設けられていることを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の排気筒。
【請求項７】
ゲル状吸音体内には冷却管が配置されて、前記冷却管によって冷却流路を形成し、前記冷却流路に流体を通じることができることを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載の排気筒。
【請求項８】
ゲル状吸音体はシリコーン系材料を主成分とすることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の排気筒。
【請求項９】
ゲル状吸音体は、比重が０．５以上であり、針入度が９０以上であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の排気筒。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の排気筒を備えて構成されることを特徴とする燃焼装置。
【請求項１１】
請求項７〜９のいずれかに記載の排気筒と、給湯パイプを有する熱交換部とを有し、燃焼ガスの熱によって給湯パイプ内の水を加熱することができる燃焼装置であって、
前記給湯パイプに供給される水は、ゲル状吸音体内に設けられた冷却管を通過した水であることを特徴とする燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は燃焼装置に用いられる排気筒の改良に関するものであり、同時に提案される本発明は、この排気筒を採用した燃焼装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
給湯器は一般家庭に広く普及している。また近年の給湯器は、送風機を内蔵した構造のものが主力となっている。
【０００３】
従来技術の燃焼装置１００は、図１６に示されるように、バーナケース１０１と称される箱体内に複数のバーナ部材１０２が内蔵され、さらにバーナケース１０１の下部に送風機１０３が取り付けられたものである。
則ち、バーナケース１０１は、四角形状の箱であり、底板部と側面部が板によって覆われ、上面側が開口した部材である。
そしてバーナケース１０１の底板部には、開口１０４が設けられ、当該開口１０４に送風機１０３の送風口が直接的に接続されている。
またバーナケース１０１の上面側の開口は熱交換部１０７へ連通しており、熱交換部１０７は、更に燃焼ガスの下流側の排気筒１０８へ連通した構成とされている。
【０００４】
従来技術の燃焼装置１００では、下部に設けられた送風機１０３によって空気が供給される。またバーナ部材１０２の燃料導入口１０２ａに燃料ノズル１０６が挿入され、当該燃料ノズル１０６からバーナ部材１０２内に燃料が供給される。
【０００５】
従来技術の燃焼装置１００では、バーナケース１０１の下部に設けられた送風機１０３によってバーナケース１０１内に空気が供給される。供給された空気の一部は、仕切り板１０５の下面に沿って流れ、仕切り板１０５の段部によって形成される空隙部１０５ａに入る。
そして燃料ノズル１０６から噴射される燃料ガス流に一次空気として巻き込まれ、バーナ部材１０２の炎孔１０２ｂから放出される。そして、この燃焼ガスは、熱交換部１０７で熱交換され、その後、排気筒１０８へと流れる。
【０００６】
排気筒１０８は、下面および左方が開放された箱形状であり、熱交換部１０７を上方から覆うように取り付けられる。また、排気筒１０８は、熱交換部１０７から上昇してきた燃焼ガスの流れを横方向へ偏向させて、さらに排気口１０８ａから排出させる。
【０００７】
このような燃焼装置１００では、使用時に、排気筒１０８などで振動や騒音が発生しやすい。そこで、特許文献１に示されるような燃焼装置のように、排気通路に繊維状吸音体を設けることにより、燃焼ガス排出時の騒音を低減させることができる。
【特許文献１】特許３４４６５７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
騒音は、通常、広範囲の周波数の成分が含まれている。高周波の騒音は、ガラスウールやロックウールなどの繊維状の吸音体で低減させることが可能であるが、低周波の騒音は、このようなものでは不十分であった。
【０００９】
ゲル状の材料は、このような低周波の振動を減衰させることについて特に効果があり、低周波の防音に効果がある。そのため、ゲル状の材料を用いることにより低周波の振動を低減することができ、また、ゲル状の材料を薄く設けることにより、防音特性を維持しつつ排気筒の厚みを薄くすることができる。
しかしながら、このようなゲル状の材料は、ゴムなどの他の材料に比べて耐熱性が低いため、燃焼装置の排気部分に用いることが難しかった。
【００１０】
そこで、本発明は、ゲル状の材料を使用して、騒音の少ない排気筒及び燃焼装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
そして、上記した目的を達成するための請求項１に記載の発明は、燃焼ガスを発生する燃焼装置に用いられ、燃焼ガスが流入する流入口と、燃焼ガスが排気される排気口とを有し、流入口から排気口に至る排気流路が設けられて、燃焼ガスを排出する排気筒であって、排気流路を形成する本体部材と、排気流路の外側に設けられる吸音体とを有し、前記吸音体は繊維状吸音体とゲル状吸音体とからなるものであって、前記繊維状吸音体が排気通路側となるように吸音体が積層されており、さらに、繊維状吸音体及びゲル状吸音体の少なくとも一方の表面には凹凸部が設けられ、前記凹凸部は他方の表面と接触していることを特徴とする排気筒である。
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、排気通路側に繊維状吸音体が設けられているので、ゲル状吸音体が排気通路に流れる燃焼ガスの熱により加熱されにくい。そして、繊維状吸音体及びゲル状吸音体の少なくとも一方の表面には凹凸部が設けられ、前記凹凸部は他方の表面と接触しているので、ゲル状吸音体と繊維状吸音体との間の接触面積が小さくなり、繊維状吸音体からゲル状吸音体への伝熱量を小さくすることができ、また、凹凸部によって形成される空間へ放熱が可能となり、ゲル状吸音体の温度上昇を小さくすることができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、燃焼ガスを発生する燃焼装置に用いられ、燃焼ガスが流入する流入口と、燃焼ガスが排気される排気口とを有し、流入口から排気口に至る排気流路が設けられて、燃焼ガスを排出する排気筒であって、排気流路を形成する本体部材と、排気流路の外側に設けられる吸音体とを有し、前記吸音体は繊維状吸音体とゲル状吸音体とからなるものであって、前記繊維状吸音体が排気通路側となるように吸音体が積層されており、さらに、ゲル状吸音体の内部又は近傍には冷却流路が設けられて、冷却流路内に流体を通じることができることを特徴とする排気筒である。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、ゲル状吸音体の内部又は近傍には冷却流路が設けられており、冷却流路内に流体を通じることによりゲル状吸音体の冷却が可能であるので、ゲル状吸音体を確実に冷却することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、繊維状吸音体及びゲル状吸音体の少なくとも一方の表面には凹凸部が設けられ、前記凹凸部は他方の表面と接触しており、前記凹凸部と他方の表面によって形成される空間により冷却流路が形成されるものであることを特徴とする請求項２に記載の排気筒である。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、凹凸部によって形成される空間により冷却流路が形成されるので、冷却流路を容易に形成することができる。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、冷却流路は、ゲル状吸音体よりも外側に位置していることを特徴とする請求項２又は３に記載の排気筒である。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、冷却流路はゲル状吸音体よりも外側に位置しているので、排気流路から離れるため冷却流路を流れる流体が排気流路を流れる燃焼ガスによって加熱されにくい。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、本体部材には外部材、内張部材及び仕切部材が設けられており、前記内張部材は排気通路側に配置し、前記仕切部材は外部材と内張部材との間に配置しており、仕切部材と内張部材との間には収納空間が形成され、吸音体は前記収納空間に配置されており、前記吸音体は繊維状吸音体とゲル状吸音体とからなるものであって、前記繊維状吸音体が排気通路側となるように吸音体が積層されており、仕切部材と外部材との間には冷却流路が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の排気筒である。
【００２０】
請求項５に記載の発明によれば、吸音体は仕切部材と内張部材との間に形成された収納空間に配置されており、前記繊維状吸音体が排気通路側となるように吸音体が積層されており、仕切部材と外部材との間には冷却流路が設けられているので、冷却流路を形成しつつ、繊維状吸音体やゲル状吸音体の保持を確実に行うことができる。
【００２１】
請求項６に記載の発明は、ゲル状吸音体の外側の表面には凹凸部が設けられていることを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の排気筒である。
【００２２】
請求項６に記載の発明によれば、ゲル状吸音体の外側の表面には凹凸部が設けられているので、表面積が大きくなって放熱しやすくなり、ゲル状吸音体の温度上昇を小さくすることができる。
【００２３】
請求項７に記載の発明は、ゲル状吸音体内には冷却管が配置されて、前記冷却管によって冷却流路を形成し、前記冷却流路に流体を通じることができることを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載の排気筒である。
【００２４】
請求項７に記載の発明によれば、ゲル状吸音体内に冷却管が配置されて、前記冷却管によって冷却流路を形成し、前記冷却流路に流体を通じることによりゲル状吸音体の冷却を行うことができるので、ゲル状吸音体の内部まで確実に冷却することができる。
【００２５】
請求項８に記載の発明は、ゲル状吸音体はシリコーン系材料を主成分とすることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の排気筒である。
【００２６】
請求項８に記載の発明によれば、ゲル状吸音体はシリコーン系材料を主成分としているので、温度上昇によって、防音特性が変化しにくい。
【００２７】
また、ゲル状吸音体を、比重が０．５以上、針入度が９０以上とすることができる（請求項９）。
【００２８】
さらに、同時に提案される請求項１０に記載の本発明の燃焼装置は、請求項１〜９のいずれかに記載の排気筒を備えて構成されることを特徴とする燃焼装置である。
本発明によれば、請求項１〜９のいずれかに記載した排気筒を備えることにより、前記した効果を奏することができ、製造が容易で品質の安定した燃焼装置となる。
【００２９】
請求項１１に記載の発明は、請求項７〜９のいずれかに記載の排気筒と、給湯パイプを有する熱交換部とを有し、燃焼ガスの熱によって給湯パイプ内の水を加熱することができる燃焼装置であって、前記給湯パイプに供給される水は、ゲル状吸音体内に設けられた冷却管を通過した水であることを特徴とする燃焼装置である。
【００３０】
請求項１１に記載の発明によれば、熱交換部の給湯パイプに供給される水に、ゲル状吸音体内に設けられた冷却管を通過した水を用いるので、ゲル状吸音体の冷却を行いつつ、熱交換部の給湯パイプに供給される水の予熱を行うことができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の排気筒や燃焼装置は、騒音が小さいという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下さらに本発明の具体的実施例について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態の燃焼装置の断面図である。図２は、図１の燃焼装置の燃焼部を左右を反転させて示した斜視図である。図３は、本実施形態の燃焼装置で採用するバーナ部材の斜視図である。図４は、排気筒の分解斜視図である。図５は、第１の実施形態の排気筒に用いるゲル状吸音体を上下反転させて示した斜視図である。図６は、図１の燃焼装置の排気筒を示した拡大一部断面図である。図７は、排気筒の変形例を示した拡大一部断面図である。図８は、排気筒の変形例を示した図であり、（ａ）は全体の断面図、（ｂ）は拡大一部断面図である。図９は、本発明の第２の実施形態の燃焼装置の断面図である。図１０はＡ部を拡大した断面図である。図１１は、図９に示される排気筒の分解斜視図である。図１２は、冷却流路の流れを示した斜視図である。図１３は、変形例における冷却流路の流れを示した斜視図である。図１４は、本発明の第３の実施形態の排気筒を示す図であり、（ａ）は断面図であり、（ｂ）は側面図であり、（ｃ）は上面図である。図１５は、図１４に示す排気筒の冷却流路内の流れを示した模式図である。
【００３３】
本発明の第１の実施形態における燃焼装置１は、図１に示されており、給湯器に内蔵されるものであり、大きく分けて送風部２、バーナケース部３、熱交換部４及び排気筒５によって構成される。
【００３４】
下部側から順次説明すると、送風部２は、シロッコファンやターボファンのような送風機８であり、モータ１０の回転によって内部の羽根１１が回転する構造である。送風機８は、羽根１１の軸方向に給気口１２があり、羽根１１の接線方向に送風口１３がある。
送風機８の送風口１３は、後述するバーナケース１５の空気導入口３２に直接的に取り付けられている。
【００３５】
バーナケース部３は、箱体状のバーナケース１５を持ち、その内部に複数のバーナ部材３５が内蔵されたものである。
またバーナケース部３を機能的に細分すると、空気流路部１７、燃料・空気混合部１８及び燃焼部１９に分かれている。
バーナケース１５は、四角形状の箱であり、底板部２０と側面部２１が板によって覆われ、上面側が開口した部材である。
【００３６】
底板部２０の端部寄りの位置には、空気導入口３２が設けられている。そして、バーナーケース１５の内部には仕切板２２が設けられ、仕切板２２には図２に示すように平面部２３と段部２５が設けられる。
また、仕切り板２２の、段部２５の第一垂直壁部２６には長孔状の空気取り入れ口３１が設けられている。
仕切り板２２は、バーナケース１５内を二段に仕切るものであり、仕切り板２２の平面部２３は、バーナケース１５の底板部２０と平行に位置する。そのため底板部２０と平面部２３との間には空隙が形成される。そして当該空隙は、箱内空気流路３３として機能する。
また仕切り板２２の第二垂直壁部２９はバーナケース１５の側壁の一部と接する。そのため仕切り板２２の段部の部位には空隙部３４ができる。
【００３７】
そして仕切り板２２の上に図３に示すようなバーナ部材３５が並べて配置される。
ここでバーナ部材３５は、バーナ本体３６と炎孔部材３７によって構成されている。
バーナ本体３６は、４枚の金属製板体を重ねて作られたものであり、板体同士の間によって空気又は燃料ガスの流路が形成されている。
【００３８】
バーナ部材３５の外観を説明すると、下側の端部に上下二つの開口３８，３９がある。そしてその内の上部の開口は燃料ガスが空気と共に導入されるガス導入口３８である。一方、下部の開口３９は、空気だけが導入される空気導入口３９である。
【００３９】
本実施形態で採用するバーナ部材３５は、濃淡燃焼方式のバーナであり、炎孔部材３７から希薄な燃料ガスが放出され、その周囲から濃度の高い燃焼ガスが放出されるものであり、バーナ部材３５の内部は、二系統の燃料ガス流路がある。
そしてガス導入口３８から導入された燃料ガスの多くは、炎孔部材３７から外部に放出される。この間、燃料ガスは、空気導入口３９から導入された空気と混合され、希薄化される。
一方、ガス導入口３８から導入された燃料ガスの残りは、炎孔部材３７の周囲から放出される。
【００４０】
上記したバーナ部材３５は、図１，図２に示すように、仕切り板２２の上に並べて配置され、燃料・空気混合部１８が構成されている。またバーナ部材３５のガス導入口３８及び空気導入口３９は仕切り板２２の空気取り入れ口３１と一致する。またバーナ部材３５のガス導入口３８の近傍には、燃料ノズル４１が設けられている。
【００４１】
則ち、燃焼装置１で採用するバーナケース部３は、上記したように仕切り板２２の上部に燃料・空気混合部１８が設けられ、燃料・空気混合部１８で燃料と空気とが予め混合される。
また底板部２０には送風機８からの送風を導入する空気導入口３２が設けられ、さらに燃料・空気混合部１８と底板部２０の間には平面部２３が設けられ、底板部２０と平面部２３によって箱内空気流路３３が形成されている。
【００４２】
次に熱交換部４について説明する。熱交換部４は、燃焼ガスが通過する四角状の筒体である。そして、熱交換部４の筒体とバーナケース１５は連通している。熱交換部４にはケース部４０ｃが設けられ、ケース部４０ｃの内部には、多数のフィン４０ａが所定間隔をおいて垂直に配列されている。また、フィン４０ａを貫通するように、折曲された給湯パイプ４０ｂが取り付けられている。そして、燃焼ガスが上昇する際に、燃焼ガスの熱がフィン４０ａを介して給湯パイプ４０ｂへ熱交換され、熱交換された燃焼ガスは燃焼ガスとして下流側へ流動する。
【００４３】
熱交換部４の上部、すなわち、燃焼ガスの流れの下流側には排気筒５が設けられている。排気筒５は、熱交換部４から上昇する燃焼ガスを、流動方向を横向きに偏向させて排出させるものであり、下面と左側面（図１における左側であって排気口４５側）が開放されており、上面、右側面（図１における右側であって排気口４５とは反対側）が閉鎖されている。
【００４４】
そして、排気筒５には、下面側に形成される流入口６８と、右側面側に設けられた排気口４５とをつなぐように排気流路８０が形成される。そして、燃焼ガスは、図１の矢印に示すように、排気筒５の下面側から、後述する排気整流板４８によって、右側面側に集まるようにして、左側面側に向けて流れて、排気口４５から排出される。
尚、排気口４５付近には、図１に示すように、排気トップ４９が取り付け固定され、燃焼ガスの排出方向を安定させることができる。
【００４５】
排気筒５は、図１や図４に示されるように、本体部材５５と、排気整流板４８と、吸音体５６とを備えている。本体部材５５は、外部材４３と内張部材４６とからなるものであり、吸音体５６は、繊維状吸音体５７とゲル状吸音体５８からなるものである。
【００４６】
外部材４３は金属板をプレス成形して作られ、天面部４３ａ、側面部４３ｂ，４３ｂ，４３ｃを有し、図４に示されるように、下部（下面）および左方が開放された形状である。左方の開放部分は排気口４５として機能し、下部の開放部分は流入口６８として機能する。天面部４３ａは排気口４５の近傍で僅かに下降傾斜し、天面部４３ａの開放側端部は上方へ折曲されてフランジ部４３ｅを形成している。また、側面部４３ｂおよび側面部４３ｃの下縁は、一旦、外側に折曲されてから再度下方に折曲されてフランジ部４３ｄを形成している。
【００４７】
また、内張部材４６は、平面状の上面部４６ａ及び側面部４６ｂを有しており、上面部４６ａと側面部４６ｂとの間で折曲されて折り曲げ部４６ｄが形成されている。そして、内張部材４６の幅は外部材４３の側面部４３ｂ，４３ｂ同士の間の距離と同じかやや短く、内張部材４６は外部材４３の内側に配置される。
なお、図４では図示されていないが、内張部材４６は小孔が設けられており、パンチングボードなどが使用されている。
【００４８】
そして、内張部材４６が外部材４３の内側に配置されると、図１に示すように、内張部材４６と外部材４３との間に収納空間４６ｐが形成されて、この収納空間４６ｐに後述する吸音体５６が配置される。
【００４９】
排気整流板４８は、図４に示すように、金属薄板を折り返して製したものである。そして、排気整流板４８には、下面部（一方の面）４８ａと、上面部（他方の面）４８ｂと、下面部４８ａと上面部４８ｂとの間の折り曲げ部４８ｄが形成されている。また、下面部４８ａと上面部４８ｂとはほぼ平行であり、所定の間隔が設けられるように配置されており、図４に示すように、排気整流板４８の内部には収納空間４８ｃが形成される。そして、収納空間４８ｃは平たい空間であり、繊維状吸音体５７が配置される。
また、上面部４８ｂと折り曲げ部４８ｄとの境界付近に段部４８ｅが設けられている。段部４８ｅは折り曲げ部４８ｄ側が上面部４８ｂよりも高くなるように形成されている。そして、排気口４５から雨水などが進入した場合にも、段部４８ｅによって、この雨水などの流入口６８側への流入を阻止することができる。
【００５０】
また、外部材４３の内側に、内張部材４６と排気整流板４８とが配置されて、内張部材４６と排気整流板４８との間に排気流路８０が形成される。このとき、排気整流板４８は、外部材４３の下方と左方とを仕切るように配置される。
外部材４３と内張部材４６との間に形成される収納空間４６ｐと、排気流路８０とは、内張部材４６により仕切られている。また、排気整流板４８の内側の収納空間４８ｃと、排気流路８０とは、上面部４８ｂで仕切られている。
【００５１】
そして、熱交換部４から流れてきた燃焼ガスは、排気筒５の排気流路８０を流れる。具体的には、排気整流板４８は排気口４５側（図１における左側）に固定されており、排気整流板４８の下面部４８ａによって排気口４５とは反対側の折り曲げ部４８ｄ付近に燃焼ガスを誘導する。さらに、内張部材４６の折り曲げ部４６ｄ付近で排気流路８０は屈曲して、この燃焼ガスは、内張部材４６と排気整流板４８の上面部４８ｂとの間を通過して、排気口４５に至る。
【００５２】
なお、内張部材４６と排気整流板４８とは外部材４３に固定されているが、これらの固定方法は、従来公知の方法を採用することができる。
【００５３】
吸音体５６は、繊維状吸音体５７とゲル状吸音体５８の２種類のものが用いられる。
繊維状吸音体５７は、ガラスウールやロックウールなどの無機繊維をシート状にしたものが使用されている。このような、繊維状吸音体５７は繊維間に空気を含んでおり、振動エネルギーを熱などに変えて振動を吸収することができ、特に高周波領域の振動を吸収して吸音することができる。また、繊維状吸音体５７はゲル状吸音体５８よりも耐熱性が高いものである。
なお、ロックウールに用いられる繊維は、高炉スラグと岩石を高温で溶かすなどして形成された無機質の人造鉱物繊維である。
【００５４】
ゲル状吸音体５８はゲル状であり、具体的には有機高分子が集まって流動性を失ったものである。本実施形態に用いられているゲル状吸音体５８は、ポリシロキサン（シリコーン材料）が用いられたものであり、更に詳しくは、両末端・側鎖にビニル基を持ったオルガノポリシロキサンをポリハイドロジェンシロキサンによって架橋したものである。また、架橋密度や架橋部の間の距離を変えることにより、粘弾性特性（弾性率や損失正接（ｔａｎδ））の特性を変えることができる。
また、ゲル状吸音体５８を発泡させたものや、添加剤を添加したものを用いることができ、例えば、中空有弾性フィラー微粒子を添加したものを採用することができる。そして、ゲル状吸音体５８の密度は０．５グラム／立方センチメートル以上であることが望ましい。
【００５５】
収納空間４６ｐには、繊維状吸音体５７とゲル状吸音体５８とが積層されて配置されるが、この収納空間４６ｐに配置されるゲル状吸音体５８の形状は、図４、図５に示されるように、一方の面に凹凸部６６が設けられている。なお、図５では、上下を反転させた状態で図示している。
凹凸部６６は、複数の溝５８ｂが平行的に設けられて突条５８ｃを形成したものである。また、溝５８ｂ及び突条５８ｃは全域に設けられていて、全体的に表面が凹凸状となっている。そして、繊維状吸音体５７とゲル状吸音体５８とを積層する場合には、凹凸部６６を他方の吸音体側、すなわち、繊維状吸音体５７側とするようにして配置される。そのため、図６に示されるように、ゲル状吸音体５８の突条５８ｃ付近が、繊維状吸音体５７と接触し、繊維状吸音体５７とゲル状吸音体５８との間には、すなわち、凹凸部６６と繊維状吸音体５７の表面の間に空間５８ｅが形成される。
【００５６】
また、ゲル状吸音体５８の物性は、以下のようなものが用いることができる。
第１の例としては、比重が０．９８、針入度が１５０（１／１０ｍｍ）、引張強度が０．０３ＭＰａ、伸びが３４０％、ヤング率が２８．９ｋＰａ、比熱が１．５５Ｊ／ｇ・Ｋ、体積抵抗率が２．１×１０14Ω・ｃｍ、絶縁破壊強度が１６．７ｋＶ／ｍであるゲル状吸音体５８である。
第２の例としては、比重が０．５６、針入度が１００（１／１０ｍｍ）、引張強度が０．１４ＭＰａ、伸びが２２０％、ヤング率が１５０．７ｋＰａ、比熱が１．６１Ｊ／ｇ・Ｋ、体積抵抗率が３．７×１０12Ω・ｃｍ、絶縁破壊強度が１７．１ｋＶ／ｍであるゲル状吸音体５８である。
ここで、針入度は、所定の重量の針が一定時間に入り込む深さであり、ＪＩＳＫ２２０７により測定した値である。また引張強度及び伸びは、ＪＩＳＫ６２５１により測定した値である。比熱はＤＳＣ法で測定した値である。体積抵抗率はＪＩＳＫ６９１１により測定した値である。絶縁破壊強度はＪＩＳＣ２１１０により測定した値である。
そして、ゲル状吸音体５８の比重が０．５以上であることが望ましく、また、針入度は９０以上であることが望ましい。
【００５７】
本実施形態のゲル状吸音体５８は、図４に示されるように、あらかじめ架橋や添加剤の添加が行われて上記した形状に成形されたものを用いて収納空間４６ｐなどに配置されるものである。そして、ゲル状吸音体５８の成形方法としては、シート状に成形した後に溝５８ｂに対応する位置の部分を削って製作しても良く、また、シート状に成形したものに突条５８ｃに対応する位置の部分を取り付けて製作しても良く、さらに、溝５８ｂや突条５８ｃに対応する形状とした型を用い、この型に原料を充填して製作することもできる。
【００５８】
そして、吸音体５６は、外部材４３と内張部材４６との間に形成される収納空間４６ｐや、排気整流板４８の収納空間４８ｃに配置される。
本実施形態の排気筒５では、図１に示されるように、空間５８ｅ以外の収納空間４６ｐの全域に繊維状吸音体５７及びゲル状吸音体５８が収納され、収納空間４８ｃには繊維状吸音体５７のみが収納される。そして、収納空間４６ｐに収納される吸音体５６は、繊維状吸音体５７とゲル状吸音体５８とが層状に配置されて積層状態となっている。具体的には、内張部材４６側に繊維状吸音体５７が配置しており、外部材４３側にゲル状吸音体５８が配置し、繊維状吸音体５７が排気通路側となるように吸音体５６が積層されている。
そして、排気筒５の吸音体５６によって騒音を低減することができ、ゲル状吸音体５８によって低周波の騒音をより低減することができる。
【００５９】
収納空間４６ｐでは繊維状吸音体５７が排気通路側となるように配置されている。そして、温度の高い燃焼ガスが排気通路を通過した場合には、吸音体５６が加熱されて吸音体５６の温度が上昇するが、繊維状吸音体５７は排気通路側に配置され、ゲル状吸音体５８が排気通路から離れた位置に配置されているので、繊維状吸音体５７よりも耐熱性が相対的に低いゲル状吸音体５８の温度上昇を小さくすることができる。
【００６０】
また、ゲル状吸音体５８の凹凸部６６と、繊維状吸音体５７とが接触するように積層されるので、ゲル状吸音体５８と繊維状吸音体５７との間の接触面積が小さくなり、繊維状吸音体５７からゲル状吸音体５８への伝熱量が小さくなり、また、空間５８ｅへ放熱が可能となる。したがって、ゲル状吸音体５８の温度上昇を小さくすることができる。
【００６１】
上記した実施形態では、ゲル状吸音体５８に凹凸部６６を設けたものであったが、図７に示される吸音体５６のように繊維状吸音体５７に凹凸部６７を設け、繊維状吸音体５７の凹凸部６７とゲル状吸音体５８とが接触するようにし、空間５８ｅを形成するようにしてもよい。
また、図８（ａ）、（ｂ）に示されるように、外部材４３に凹凸部４３ｆを設けて、ゲル状吸音体５８の外側の表面を凹凸状として表面積を大きくし、ゲル状吸音体５８をより放熱しやすい構造にすることもできる。この場合、外部材４３が収納空間４６ｐ側に突出する形状となるので、ゲル状吸音体５８と外部材４３との固定を確実にすることができる。
なお、凹凸の形状は突条に限らず突起でもよく、この突起がゲル状吸音体５８の表面に並ぶようにしても良い。
【００６２】
さらに、凹凸部６６、６７によって形成される空間５８ｅに流体を通じるようにして、ゲル状吸音体５８の冷却を行うこともできる。この場合、後述する実施形態と同様に、送風部２から導入される外部の空気を用いることができる。
【００６３】
次に、本発明の第２の実施形態における燃焼装置１ａについて説明する。
本発明の第２の実施形態における燃焼装置１ａは、図９に示されており、給湯器に内蔵されるものであり、大きく分けて送風部２、バーナケース部３、熱交換部４及び排気筒５ａによって構成される。
第２の実施形態における燃焼装置１ａの送風部２、バーナケース部３、熱交換部４は、上記した第１の実施形態における燃焼装置１とほぼ同様であるが、図１０に示されるように、バーナケース部３に突起７０ａを有する内ケース７０が設けられている。そして、内ケース７０は、バーナケース１５の内側に配置され、燃焼部１９を仕切っている。また、内ケース７０の突起７０ａは外側に突出しており、内ケース７０とケース部４０ｃとの間の距離を維持して、流路７２が形成されている。流路７２には送風部２から導入される空気が流れる。
【００６４】
そして、流路７２に導入される空気は上向きに流れて、熱交換部４のケース部４０ｃ近傍を流れる。なお、バーナ部材３５から放出される燃焼ガスは、熱交換部４の内側を流れているが、フィン４０ａによって上向き方向に誘導されるので、流路７２を流れる空気と燃焼ガスとはほとんど混合しない。
なお、流路７２に導入される空気は、熱交換部４を冷却する意味もあり、第２の実施形態における燃焼装置１ａの送風部２から供給される送風量は、第１の実施形態における燃焼装置１より大きい方が望ましい。
【００６５】
そして、燃焼装置１ａの排気筒５ａは、熱交換部４の上部に設けられており、熱交換部４から上昇する燃焼ガスを、流動方向を横向きに偏向させて排出させるものである。そして、排気筒５ａには、図９に示されるように、本体部材５５ａと、排気整流板４８と、吸音体５６とを備えている。本体部材５５ａは、外部材４３と内張部材４６と仕切部材７３からなるものであり、吸音体５６は、繊維状吸音体５７とゲル状吸音体５８からなるものである。
【００６６】
内張部材４６は、図９に示されているように、外部材４３の内側に配置される。そして、外部材４３及び内張部材４６は、図１１に示されているように、第１の実施形態における排気筒５に用いられるものとほぼ同様である。
仕切部材７３は、金属板を折り曲げて製作されるものであり、天面部７３ａ、中間部７３ｂ及び側面部７３ｃを有している。そして、仕切部材７３の折り曲げの位置や角度は、外部材４３の天面部４３ａ及び側面部４３ｃに合わせられている。
なお、仕切部材７３は小孔が設けられたパンチングボードなどを使用することができる。そして、小孔が設けられた仕切部材７３を用いた場合には、冷却効果が優れる。
【００６７】
そして、図９に示されるように、本体部材５５ａの仕切部材７３は、外部材４３と内張部材４６との間に配置され、仕切部材７３と内張部材４６との間に収納空間４６ｐが形成されている。収納空間４６ｐには吸音体５６が配置されている。収納空間４６ｐに配置される吸音体５６は、繊維状吸音体５７及びゲル状吸音体５８であり、仕切部材７３側にゲル状吸音体５８が配置し、繊維状吸音体５７が排気通路側となるように吸音体５６が積層されている。なお、ゲル状吸音体５８は仕切部材７３に接触している。
【００６８】
外部材４３と仕切部材７３との間には冷却流路７４となる隙間が形成されている。そして、冷却流路７４は外部材４３の内側であって、仕切部材７３の外側に形成される。そのため、収納空間４６ｐに配置されるゲル状吸音体５８よりも外側に位置している。
この冷却流路７４は２ヵ所で開放されており、この位置は、図９に示されるように、一方は排気口４５付近であり、他方は排気筒５ａの下側であって排気口４５とは反対側であって、内ケース７０の外側に形成される流路７２とつながっている。
【００６９】
外部材４３と仕切部材７３とによって形成される冷却流路７４は、燃焼ガスとは別の流路を流れてきた空気が流れる。
具体的には、送風部２から導入された空気が、内ケース７０の外側に形成された流路７２を上昇し、熱交換部４のケース部４０ｃの内側近傍を流れて、さらに冷却流路７４を通過して排気口４５から排出される。そのため、この一連の流路は、燃焼ガスが流れる流路とは別のものである。
【００７０】
また、バーナケース部３や熱交換部４に設けられる流路７２は４つの側面に設けられ、燃焼装置１ａの全周に設けられている。そして、図１２の矢印に示されるように、送風部２から導入された空気は、４つの側面に沿って上昇し、排気筒５付近で排気口４５とは反対側に集約され、外部材４３と仕切部材７３との間の冷却流路７４を通過して、排気口４５に至って、排気口４５から排出される。
なお、排気口４５が設けられている側面以外の３つの側面から、送風部２から導入された空気を冷却流路７４に供給することができるようにしても良い。具体的には、図１３に示されるように、仕切部材７３に側面部７３ｂを設け、この側面部７３ｂと外部材４３の側面部４３ｂとの間にも冷却流路７４が形成されている。そして、側面部７３ｂと側面部４３ｂとの間にも送風部２から導入された空気が流れて冷却することができる。
【００７１】
排気整流板４８や、排気整流板４８内に配置される繊維状吸音体５７は、上記した実施形態の排気筒５と同様である。また、繊維状吸音体５７やゲル状吸音体５８の材質についても、上記した実施形態の排気筒５と同様である。
【００７２】
そして、燃焼装置１ａを使用した場合には、排気筒５ａの吸音体５６によって騒音を低減することができ、ゲル状吸音体５８によって低周波の騒音をより低減することができる。
また、冷却流路７４に外部からの空気が流れるので、ゲル状吸音体５８の冷却が可能であり、ゲル状吸音体５８の温度上昇を小さくすることができる。
【００７３】
なお、仕切部材７３の形状を、図８に示した排気筒５の外部材５５の形状と同様に、凹凸部４３ｆを設けて、ゲル状吸音体５８の外側の表面を凹凸状として表面積を大きくし、ゲル状吸音体５８をより放熱しやすくして、ゲル状吸音体５８と仕切部材７３との固定を確実にすることができる。また、上記した実施形態では冷却流路７４に供給される空気は送風部２から導入されるものであったが、これとは別に空気を導入するようにして、冷却流路７４に供給しても良い。
【００７４】
次に、本発明の第３の実施形態における燃焼装置１ｂについて説明する。
本発明の第３の実施形態における燃焼装置１ｂは、図１４に示される排気筒５ｂが使用される。そして、上記した実施形態と同様に、燃焼装置１ｂには、排気筒５ｂ以外に、送風部２、バーナケース部３及び熱交換部４が設けられている。
【００７５】
排気筒５ｂは、第１の実施形態における排気筒５に冷却管７５を設けたものであり、他の構造については排気筒５と同様である。そして、この冷却管７５は、外部材４３と内張部材４６との間に形成される収納空間４６ｐ内を通るように配置されている。
【００７６】
さらに詳しく説明すると、図１４（ａ）に示されるように、冷却管７５は複数の直管部７５ａと複数の連結管７５ｂを有している。そして、直管部７５ａは収納空間４６ｐ内のゲル状吸音体５８が配置される位置に設けられており、直管部７５ａの方向が外部材４３の側面部４３ｂに対して垂直となるように配置されている。
直管部７５ａ両端は、２ヵ所の側面部４３ｂ、４３ｂ付近に位置し、側面部４３ｂの外側に設けられた連結管７５ｂと接続して、冷却管７５全体で一つの流路が形成される。直管部７５ａ及び連結管７５ｂは熱伝導性に優れている銅管などの金属管が用いられている。
なお、ゲル状吸音体５８や外部材４３の側面部４３ｂには、冷却管７５が挿通される貫通孔５８ａが設けられており、直管部７５ａはこの貫通孔５８ａに挿入された状態となっている。
【００７７】
燃焼装置１ｂを使用する際に、冷却管７５内に流体を通じることにより、ゲル状吸音体５８を冷却して、ゲル状吸音体５８の温度上昇を小さくすることができる。また、このときに用いられる流体は、ゲル状吸音体５８の温度よりも低いものであればよく、空気や水などを用いることができる。
例えば、空気を用いる場合には、送風部２から導入された空気が冷却管７５に流入するように構成することにより冷却を行うことができる。また、燃焼ガスによって給湯を行う場合には、この給湯に用いる水を用いることができる。
【００７８】
給湯に用いる水を用いてゲル状吸音体５８の冷却を行う場合、燃焼装置１ｂには、図１５に示されるような配管７８を用いることができる。
この配管７８には、第１管部７８ａ、第２管部７８ｂ及び第３管部７８ｃとが設けられている。そして、第１管部７８ａは、水道などとつながって、外部の水を冷却管７５に供給することができるものである。また、第２管部７８ｂは冷却管７５と熱交換部４とをつなぐものであり、冷却管７５を通過した水を熱交換部４の給湯パイプ４０ｂに供給することができる。そして、第３管部７８ｃは、熱交換部４から給湯される場所につながっているものである。
【００７９】
このように、燃焼装置１ｂでは、熱交換部４に供給される前の温度の低い水を用いてゲル状吸音体５８を冷却するので、ゲル状吸音体５８がより冷却されやすい。また、冷却管７５を通過した水は温度が高くなり、熱交換部４に供給される前に予熱を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の第１の実施形態の燃焼装置の断面図である。
【図２】図１の燃焼装置の燃焼部を左右を反転させて示した斜視図である。
【図３】本実施形態の燃焼装置で採用するバーナ部材の斜視図である。
【図４】排気筒の分解斜視図である。
【図５】第１の実施形態の排気筒に用いるゲル状吸音体を上下反転させて示した斜視図である。
【図６】図１の燃焼装置の排気筒を示した拡大一部断面図である。
【図７】排気筒の変形例を示した拡大一部断面図である。
【図８】排気筒の変形例を示した図であり、（ａ）は全体の断面図、（ｂ）は拡大一部断面図である。
【図９】本発明の第２の実施形態の燃焼装置の断面図である。
【図１０】Ａ部を拡大した断面図である。
【図１１】図９に示される排気筒の分解斜視図である。
【図１２】冷却流路の流れを示した斜視図である。
【図１３】変形例における冷却流路の流れを示した斜視図である。
【図１４】本発明の第３の実施形態の排気筒を示す図であり、（ａ）は断面図であり、（ｂ）は側面図であり、（ｃ）は上面図である。
【図１５】図１４に示す排気筒の冷却流路内の流れを示した模式図である。
【図１６】従来技術の燃焼装置の断面図である。
【符号の説明】
【００８１】
１    燃焼装置
５、５ａ、５ｂ、５ｃ  排気筒
４０ｂ  給湯パイプ
４３、  外部材
４５  排気口
４６  内張部材
４６ｐ  収納空間
５５  本体部材
５６  吸音体
５７  繊維状吸音体
５８  ゲル状吸音体
６６、６７  凹凸部
５８ｅ  空間
６８  流入口
７３  仕切部材
７４  冷却流路
７５  冷却管
８０  排気流路
【図１】
2006145179.tif 000003
【図２】
2006145179.tif 000004
【図３】
2006145179.tif 000005
【図４】
2006145179.tif 000006
【図５】
2006145179.tif 000007
【図６】
2006145179.tif 000008
【図７】
2006145179.tif 000009
【図８】
2006145179.tif 000010
【図９】
2006145179.tif 000011
【図１０】
2006145179.tif 000012
【図１１】
2006145179.tif 000013
【図１２】
2006145179.tif 000014
【図１３】
2006145179.tif 000015
【図１４】
2006145179.tif 000016
【図１５】
2006145179.tif 000017
【図１６】
2006145179.tif 000018