(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気通路の排気が接する面の一部又は全部に耐熱性を持つ人造鉱物繊維を積層させた平板よりなる吸音材を備えた燃焼装置の排気装置において、前記吸音材の排気に接する面の一部又は全部には前記排気通路の排気の流れる方向に直交した複数の溝（畝）があることを特徴とする燃焼装置の排気装置。
【請求項２】
排気通路の排気が接する面の一部又は全部に耐熱性を持つ人造鉱物繊維を積層させた平板よりなる吸音材を備えた燃焼装置の排気装置において、前記吸音材の少なくとも１面には成形によって生じた畝があり、該畝を有する面を排気に接する側に向けると共に、前記畝の向きを排気の流れに直交する方向になるように吸音材を排気装置の中に装着することを特徴とする燃焼装置の排気装置の製造方法。
【請求項３】
耐熱性を持つ人造鉱物繊維を積層させた平板よりなる吸音材により略直方体に囲まれ排気通路の一部を形成する屈曲排気通路よりなる内部空間を備えた消音部を有する燃焼装置の排気装置において、前記屈曲排気通路は排気装置の排気入り口より排気出口までは排気の流れ方向を１８０゜変更することを繰り返す複数の積層した排気通路となるように仕切る複数で同一形状の仕切り吸音材と、前記仕切り吸音材の少なくとも１面には成形によって生じた畝があり、該畝を有する面を排気に接する側に向けると共に、前記畝の向きを排気の流れに直交する方向になるように吸音材を排気装置の中に装着されており、前記仕切り吸音材により前記消音部の内部空間にできる複数の排気通路の概ね全部の内の一つの排気通路を形成する一対の同一形状よりなる固定板と、該固定板の端部には曲面により排気方向を変更する案内部を持つことを特徴とする燃焼装置の排気装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は使用状況において燃焼時の騒音が問題となる燃焼装置、特には灯油を燃料とする家庭用の給湯機、ふろがま及び給湯機とふろがまの複合機能機等の排気装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の燃焼装置の排気装置、例えば家庭用石油給湯機等の燃焼装置の排気装置としては、特開２０００−０７４３５６号に「燃焼器の消音装置とその製造方法」として提案されている。
この発明の従来技術においては、排気装置（従来発明によれば消音装置）を構成する吸音材の排気に接する面に加工を施し、かつその方向を所定の方向にすることは行ってなかった。
また、吸音材等で構成される排気装置内部の排気通路は屈曲しており、排気装置の排気入り口より排気出口までは排気方向を１８０゜変更することを繰り返す複数の排気通路となっていたが、排気抵抗を減少させつつ屈曲した排気通路の数を増やしたものではなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の燃焼装置の排気装置は以下の課題を有していた。
ａ．燃焼装置、特に家庭用の石油給湯機において、燃焼時に音が発生することは避けられず、これを静音化することは使用者及び社会的な要求性能であるという問題があった。また、この静音化の程度については、使用者が燃焼装置をどこに設置するか、あるいは使用者が燃焼装置をどの時間帯で主に使用するか等の使用者の使用形態によってその静音性への要求度合いが変化し、さらには使用者が設置した場所の近隣の第三者との距離や使用者と第三者等との関係により変化するものであるので、最終的な燃焼装置の静音化の程度は限度がないという問題があった。
【０００４】
ｂ．燃焼装置の排気装置の静音化の手段として、排気通路の形状は屈曲部を数多く設けるようにした方が消音性能の向上に寄与することは判っていたが、屈曲部を数多く設けようとすると、排気抵抗の増大を招くことにより排気通路断面形状との関係が重要になり、排気装置の体積が増大し、ひいては燃焼装置自体の外形寸法が大きいものになるという問題があった。
【０００５】
ｃ．また、排気装置の排気入り口より排気出口までは排気方向を１８０゜変更することを繰り返す複数の排気通路の数を増大させるためには、排気抵抗を減少させつつ屈曲した排気通路の数を増やす必要があり、それにより構成部品の数が増えることによる構成部品自体の価格の上昇や組立の複雑さに伴う組立工数の上昇を招き排気装置の価格が上昇するという問題があった。
【０００６】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、騒音の低減が図れかつ製造も容易な燃焼装置の排気装置の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の本発明の燃焼装置の排気装置は、排気通路の排気が接する面の一部又は全部に耐熱性を持つ人造鉱物繊維を積層させた平板よりなる吸音材を備えた燃焼装置の排気装置において、前記吸音材の排気に接する面の一部又は全部には前記排気通路の排気の流れる方向に直交した複数の溝（畝）があることにより、騒音の低減を図ることを可能とした。
【０００８】
請求項２の本発明の燃焼装置の排気装置の製造方法は、排気通路の排気が接する面の一部又は全部に耐熱性を持つ人造鉱物繊維を積層させた平板よりなる吸音材を備えた燃焼装置の排気装置において、前記吸音材の少なくとも１面には成形によって生じた畝があり、該畝を有する面を排気に接する側に向けると共に、前記畝の向きを排気の流れに直交する方向になるように吸音材を排気装置の中に装着することにより、騒音が低減する排気装置を製造することを可能とした。
【０００９】
請求項３の本発明の燃焼装置の排気装置は、耐熱性を持つ人造鉱物繊維を積層させた平板よりなる吸音材により略直方体に囲まれ排気通路の一部を形成する屈曲排気通路よりなる内部空間を備えた消音部を有する燃焼装置の排気装置において、前記屈曲排気通路は排気装置の排気入り口より排気出口までは排気の流れ方向を１８０゜変更することを繰り返す複数の積層した排気通路となるように仕切る複数で同一形状の仕切り吸音材と、前記仕切り吸音材の少なくとも１面には成形によって生じた畝があり、該畝を有する面を排気に接する側に向けると共に、前記畝の向きを排気の流れに直交する方向になるように吸音材を排気装置の中に装着されており、前記仕切り吸音材により前記消音部の内部空間にできる複数の排気通路の概ね全部の内の一つの排気通路を形成する一対の同一形状よりなる固定板と、該固定板の端部には曲面により排気方向を変更する案内部を持つことにより、製造も容易かつ騒音を低減することを可能とした。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明における燃焼装置の排気装置の実施の形態について、以下図面を用いて説明する。
図１は排気装置を有する燃焼装置の主要部品の構成図であり、図２は図１で示した消音部排気装置の内部の構成を説明するために破断形状とした断面構成図、図３は図１のＡ−Ａ線で切断した消音部排気装置の内部の形状、図４は図３の内部にある吸音材及びその固定板を説明する分解図、図５は同じく図３の吸音材の固定板を説明する分解図である。各部の説明において、同じ箇所には同じ符号を付けて説明を省略する。
【００１１】
図１の本発明の燃焼装置の構成図中、１は家庭用石油給湯機である燃焼装置であり、内部を説明するために外装前扉を外した状態である。２は該燃焼装置１の燃焼部としての燃料噴霧手段、送風手段、着火手段や燃焼安全装置等を備えた石油バーナーで後述する熱交換器の上部に取り付けられている。３は該石油バーナー２の石油が燃焼した際に発生する熱エネルギーを通水される水に熱交換する熱交換器、４は該熱交換器３で熱交換された後の排気を燃焼装置１の外へ導くために外部を板金のケースで覆い内部に吸音材を有し主に後述する消音部排気装置への連絡排気通路としての機能を持つ連絡部排気装置、５は同じく前記熱交換器３で熱交換された後の排気を燃焼装置１の外へ導くために外部を板金で覆ったケースを持ち内部には複数の屈曲した排気通路を有し主に消音機能を持つ消音部排気装置で、前記熱交換器３の側方に配置されている。６は該消音部排気装置５の端部において開口した排気口である。
また、前記消音部排気装置５に説明のため設けた破断部のａ部は後述する図２で説明する。
【００１２】
以上のように前記燃焼装置１は構成されており、前記燃焼装置１の外観形状は設置した場合のデザインや設置スペース及び製造上の作り易さ等を考慮すると図１に示したように略直方体であることが最も自然な形状となるので、前記燃焼装置１の外形寸法の範囲内に前記石油バーナー２及び前記熱交換器３を配置し、かつ、前記連絡部排気装置４や前記消音部排気装置５も配置するためには前記石油バーナー２及び前記熱交換器３の形状より前記消音部排気装置５の形状が決まってくることになる。
つまり、前記消音部排気装置５は前記石油バーナー２と前記熱交換器３とを足した程度の高さ、前記熱交換器３の奥行き程度の奥行きで、幅についてはできるだけ小さい方が望ましいが必要な排気通路の面積が確保できる程度の寸法となり、全体的には高さ方向が長い略直方体の形状となる。
【００１３】
図２は破断形状の断面構成図で、図１の前記燃焼装置１の前記消音部排気装置５において破断させたa部の詳細を説明しており図中、２０は消音部排気装置５の中にある排気が通過する空間の排気通路で、多段の屈曲部で構成されている。排気通路２０は仕切り吸音材２１で上下を、右吸音材２２及び左吸音材２３で左右を、奥吸音材２４及び前吸音材２５で前後を、囲まれている。ただし、前記前吸音材２５は説明の都合上、一部外した状態で説明している。また前記仕切り吸音材２１の排気の通過する上下の面には排気の通過する方向と直交する向きに複数の溝（畝）２６がある。２７は前記排気通路２０を確保するために複数の孔が穿たれた板金（一般にパンチングメタルという）である吸音材固定板セットである。２７ａは説明のため、前記排気通路２０を表すために前記吸音材固定板セット２７を破線で示したものである。
【００１４】
ここで、矢印ｂは排気の流れを示し、前記仕切り吸音材２１の排気に接する上下の面には排気の流れと直交する方向に複数の溝（畝）２６が施されているが、右吸音材２２及び左吸音材２３においては、水平方向の排気の流れに平行になる方向に複数の溝（畝）２６が施されている。これは、水平方向の排気通路２０の形状は高さ寸法より、幅の寸法の方が長くなっていることによる。なぜなら、より静音化が図れるように排気通路２０の屈曲回数を多くすることができることや、屈曲回数を多くするために排気通路２０の断面積の高さ寸法をより小さくすることによる排気抵抗を増大させないように幅の寸法を大きくして、排気通路２０の断面積を確保するためである。そのため、水平方向の排気の流れｂに前記右吸音材２２及び前記左吸音材２３は余り働いておらず、水平方向の排気の流れから上の段の水平方向の排気の流れに移る垂直方向の排気の流れの部分で前記右吸音材２２及び前記左吸音材２３の表面にある溝（畝）が排気の流れに直交する方が吸音効果があるためである。もちろん、前記右吸音材２２及び前記左吸音材２３を小さく分けてすべての面が排気の流れに直交する方が当然消音効果を発揮するが、製造上は非常に複雑となることにより前述の構成としている。さらには前記奥吸音材２４及び前吸音材２５の排気の接する面は水平方向の排気の流れから上の段の水平方向の排気の流れに移る垂直方向の排気の流れの部分のみであるので、垂直方向の排気の流れに直交する方向に複数の溝（畝）２６が設けられている。
【００１５】
よって、図２においては、前述のように消音部排気装置５には仕切り吸音材２１、右吸音材２２、左吸音材２３、奥吸音材２４及び前吸音材２５の各々の排気の流れｂに接する面には溝（畝）２６が設けられていることにより、排気の流れｂと直交する溝（畝）２６は排気の流れｂを直接阻害することなく、排気騒音となる排気の空気振動に対してより減衰させるように働くものとなる。
【００１６】
図３は、図１の燃焼装置１において前記消音部排気装置５のＡ−Ａ断面図であり、かつ、内部部品の構成を説明する図で、前記消音部排気装置５の右側面の板金の蓋及び右吸音材２２をとり外した状態で説明している。３０は該消音部排気装置５の下部にあり前記連絡部排気装置４よりの接続口、３１は消音部排気装置５の一部であるが排気口６までの出口側の排気通路である出口排気通路、３２は該出口排気通路３１を覆う出口吸音材である。
【００１７】
図４においては、図３の吸音材２１と吸音材固定板セット２７を２組み取り出した状態で説明している。また、図５においては図４の前記吸音材固定板セット２７を分解して説明している。図中、３３は吸音材固定板セット２７を構成する同形状の板金部材の片側である吸音材固定板、３４は該吸音材固定板３３の一端に曲面よりなる排気の方向を変更する案内部で、該案内部３４に孔は穿たれてない。
【００１８】
図３、図４及び図５を合わせて補足して説明すると、仕切り吸音材２１は排気通路２０を屈曲させるために奥吸音材２４または前吸音材２５より交互に突出させるように取り付けている。さらに吸音材固定板セット２７は排気通路２０を確保するためと仕切り吸音材２１等に騒音を吸音し易いように複数の孔が穿たれている。
それらが、図３においては、吸音材固定板３３の２個を一組とする吸音材固定セット２７が９組と、仕切り吸音材２１が９個の組み合わせにより消音部排気装置５の消音機能を有する排気通路２０が形成されている。
そのためこのような構成になることで、吸音材固定板３３は案内部３４を両端に張り出す状態で２つの同一なものが方向を１８０゜変えて組み合わさり、吸音材固定板セット２７となっており、吸音材固定板３３は板金金型によって簡単に加工ができ、かつ、一つの板金金型により作ることができる。また前記吸音材固定板セット２７と前記仕切り吸音材３１の１組みを増やす、または減らすことにより前記消音部排気装置５の高さ寸法を増減させることが可能であるので、例えば、図１の石油バーナー２または／及び熱交換器３の高さ寸法がこれらの燃焼量やそれに伴う給湯量の増減により変化した場合には、前記燃焼装置１の高さ寸法も変化するので、前記消音部排気装置５の高さ寸法も変化させる必要が生じ、これに対しても簡単に調節が可能となる。
また、これらにより、排気通路２０は複数回の屈曲した排気通路とすることができ、かつ、案内部３４をもっていることにより、排気抵抗による影響も受け難いものとなる。
【００１９】
図３の消音部排気装置５の仕切り吸音材２１等が図２の説明と同様に排気と接する面に排気の流れに直交する方向に溝（畝）２６が施されているものであるので、図２において説明したように消音性能を向上するものとなる。
【００２０】
図２及び図３の仕切り吸音材２１及びその他の右吸音材２２、左吸音材２３、奥吸音材２４、前吸音材２５等は耐熱性をもつ、人造鉱物繊維を積層させた所定の厚みを持つ平板をそのまま用いるか、適当な大きさに切断したものを用いて組立られているということである。人造鉱物繊維とはロックウールまたはガラスウール等と呼ばれるものであり、これを積層させて所定の厚みの平板に成型したものであり、平板であることにより組立易いものとなり、また、排気の接する面に溝（畝）２６を設けることも容易となる。
【００２１】
以上のように実施の形態において燃焼装置の排気装置は構成されているので以下の作用を有する。
ａ．請求項１においては、耐熱性を持つ人造鉱物繊維を積層させた平板の吸音材の表面に複数の溝（畝）を設けることにより吸音材の吸音性能を向上させる作用と、溝（畝）を設けることが容易かつ組立が容易であるという作用を有する。
ｂ．請求項２においては、耐熱性を持つ人造鉱物繊維を積層させた平板の吸音材の表面の複数の溝（畝）を所定の方向に揃える製造方法により燃焼装置の排気装置の吸音性能を向上させる作用と、溝（畝）を設けることが容易かつ組立が容易であるという作用を有する。
ｃ．請求項３においては、耐熱性を持つ人造鉱物繊維を積層させた平板の仕切り吸音材と吸音材固定板を一組とする複数の組により構成し、吸音材の表面に複数の溝（畝）
を設けることにより屈曲排気通路を製造の容易性を有しながら吸音材の吸音効果を高める作用と、溝（畝）を設けることが容易かつ組立が容易であるという作用を有する。
【００２２】
【発明の効果】
本発明により、燃焼装置の排気装置は以下の内容が可能となる。
ａ．請求項１においては、耐熱性を持つ人造鉱物繊維を積層させた平板の吸音材の表面に複数の溝（畝）を設けることで吸音材自体の吸音性能が向上する作用により、燃焼装置の排気装置全体の吸音性能が向上するので、燃焼装置の騒音が低減するという効果と、燃焼装置の排気装置の製造が容易となる効果を有する。
ｂ．請求項２においては、耐熱性を持つ人造鉱物繊維を積層させた平板の吸音材の表面の複数の溝（畝）を所定の方向に揃える製造方法により燃焼装置の排気装置の吸音性能が向上するので、燃焼装置の騒音を低減するという効果と、燃焼装置の排気装置の製造が容易となる効果を有する。
ｃ．請求項３においては、耐熱性を持つ人造鉱物繊維を積層させた平板の仕切り吸音材と吸音材固定板を一組とする複数の組により構成し、吸音材の表面に複数の溝（畝）
を設けることにより屈曲排気通路を製造の容易性を有しながら吸音材の吸音効果を高めるので、同じ外形形状を持つ排気装置に比較してより優れた吸音性能となり、燃焼装置の騒音を低減するという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の燃焼装置の構成図である。
【図２】  本発明の排気装置の拡大説明図である。
【図３】  図１のＡ−Ａ断面図である。
【図４】  図３を説明する分解図である。
【図５】  吸音材固定板セットの分解図である。
【符号の説明】
１  燃焼装置
２  石油バーナー
３  熱交換器
４  連絡部排気装置
５  消音部排気装置
６  排気口
２０  排気通路
２１  仕切り吸音材
２２  右吸音材
２３  左吸音材
２４  奥吸音材
２５  前吸音材
２６  溝（畝）
２７  吸音材固定板セット
２７ａ  吸音材固定板セット
３０  接続口
３１  出口排気通路
３２  出口吸音材
３３  吸音材固定板
３４  案内部
ａ  破断部
ｂ  排気の流れ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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