(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼器に配置されて排ガスを外部に排出するためのファン装置であり、モータと、このモータ軸に取り付けられたファンと、このファンを収容するファンケースと、モータとファンケースの間に配置されると共に、前記モータ軸に取り付けられてモータを冷却する自冷ファンと、自冷ファンとファンケースとの間を間隔を開けて仕切る仕切り板を備え、仕切り板に形成された第１孔と、ファンケースに形成された第２孔とに各ファンを装着したモータ軸を通しているファン装置において、第１孔及び第２孔にはモータ軸の周りに空間が設けてあり、前記仕切り板とファンケースの間には、前記第１孔と第２孔との周囲部において、仕切り板とファンケースの間を閉鎖する閉鎖部材が配置されていることを特徴とするファン装置。
【請求項２】
燃焼器に配置されて排ガスを外部に排出するためのファン装置であり、モータと、このモータ軸に取り付けられたファンと、このファンを収容するファンケースと、モータとファンケースの間に配置されると共に、前記モータ軸に取り付けられてモータを冷却する自冷ファンと、自冷ファンとファンケースとの間を間隔を開けて仕切る仕切り板を備え、仕切り板に形成された第１孔と、ファンケースに形成された第２孔とに各ファンを装着したモータ軸を通しているファン装置において、第１孔及び第２孔にはモータ軸の周りに空間が設けてあり、前記ファンケースの第２孔の周囲部分に、前記仕切り板側に向けて立ち上げ部分が形成されており、この立ち上げ部分は、前記間隙の少なくとも一部を覆うことを特徴とするファン装置。
【請求項３】
燃焼器に配置されて排ガスを外部に排出するためのファン装置であり、モータと、このモータ軸に取り付けられたファンと、このファンを収容するファンケースと、モータとファンケースの間に配置されると共に、前記モータ軸に取り付けられてモータを冷却する自冷ファンと、自冷ファンとファンケースとの間を間隔を開けて仕切る仕切り板を備え、仕切り板に形成された第１孔と、ファンケースに形成された第２孔とに各ファンを装着したモータ軸を通しているファン装置において、第１孔及び第２孔にはモータ軸の周りに空間が設けてあり、前記仕切り板の第１孔の内径とファンケースの第２孔の内径とは、異なる大きさに設定していることを特徴とするファン装置。
【請求項４】
前記燃焼器は強制給排気式の給湯器であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のファン装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば強制給排気式の給湯器等の燃焼器に設けられるファン装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、強制給排気式（ＦＦ方式）の給湯器は、燃焼した後の排ガスを外部に排出する為にファン装置を備えている。この種のファン装置は、モータと、このモータ軸に取り付けられたファンと、このファンを収容するファンケースとを備える他、このモータとファンケースの間には、モータを冷却するためにモータ軸に取り付けられた自冷ファンが設けられている。この自冷ファンには、隣接するファンケースからの伝熱を防ぐためにファンケースとの間に間隙をあけて自冷ファンを仕切る仕切り板（防熱板）が配置されている。
【０００３】
更に、ファンと自冷ファンとは共通のモータ軸を使用していることから、このモータ軸が防熱板やファンケースに接触しないようにして機械的な無理がかからないようにするために、モータ軸よりも所定以上大きい口径の軸孔（以下「孔」とする）が形成されている。即ち、仕切り板には第１孔が、ファンケースには第２孔が形成されており、これらの第１孔と第２孔とに、モータ軸を通している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、給湯器の騒音低下が望まれているにもかかわらず、第１孔と第２孔とを有するために、次のような騒音が発生する場合がある。即ち、集合住宅のような気密性の高い部屋において給湯器を作動しない時に、換気扇等を駆動させると、給湯器が設定されている気密性の高い部屋の室内の圧力が、部屋の外の圧力に対して例えば−７ｍｍＡｑ（水柱）乃至−２０ｍｍＡｑ程度の負圧になる場合がある。このような負圧が生じた場合に、給湯器のファン及び自冷ファンを通って給湯器を流れる空気の流れが生じて、第１孔と第２孔におけるモータ軸のまわりの空間を空気が流れて、耳障りな騒音が発生することがある。
【０００５】
そこで、本発明は上記課題を解消し、非作動時における騒音の発生を抑えることができるファン装置を提供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】
請求項１に記載の発明は、燃焼器に配置されて排ガスを外部に排出するためのファン装置であり、モータと、このモータ軸に取り付けられたファンと、このファンを収容するファンケースと、モータとファンケースの間に配置されると共に、前記モータ軸に取り付けられてモータを冷却する自冷ファンと、自冷ファンとファンケースとの間を間隔を開けて仕切る仕切り板を備え、仕切り板に形成された第１孔と、ファンケースに形成された第２孔とに各ファンを装着したモータ軸を通しているファン装置において、第１孔及び第２孔にはモータ軸の周りに空間が設けてあり、前記仕切り板とファンケースの間には、前記第１孔と第２孔との周囲部において、仕切り板とファンケースの間を閉鎖する閉鎖部材が配置されていることを特徴とするものである。
【０００７】
この請求項１に記載の発明では、閉鎖部材を用いて、第１孔と第２孔との周囲部における仕切り板とファンケースの間を閉鎖することにより、燃焼器が配置されている室内が負圧になっても第１孔と第２孔を空気が通過することによって生じる騒音を抑えることができ、しかも閉鎖部材を配置するだけでよいので、簡単に騒音対策が行える。従来生じていた騒音の発生原因は必ずしも明確ではないが、第１孔及び第２孔を規定するケースの周縁を流れる空気が乱流になり、風切り音になるものと考えられる。一方、種々の試験を試みた結果、かかる閉鎖部材を配置した場合に、騒音の発生を抑えることができたのであるが、第１孔及び第２孔を通過する空気の流れに乱流が生じなくなったか、あるいは乱流の程度が小さくなったために騒音を抑制できたものと考えられる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、燃焼器に配置されて排ガスを外部に排出するためのファン装置であり、モータと、このモータ軸に取り付けられたファンと、このファンを収容するファンケースと、モータとファンケースの間に配置されると共に、前記モータ軸に取り付けられてモータを冷却する自冷ファンと、自冷ファンとファンケースとの間を間隔を開けて仕切る仕切り板を備え、仕切り板に形成された第１孔と、ファンケースに形成された第２孔とに各ファンを装着したモータ軸を通しているファン装置において、第１孔及び第２孔にはモータ軸の周りに空間が設けてあり、前記ファンケースの第２孔の周囲部分に、前記仕切り板側に向けて立ち上げ部分が形成されており、この立ち上げ部分は、前記間隙の少なくとも一部を覆うことを特徴とするものである。
【０００９】
この請求項２に記載の発明では、上述したように種々の試験の結果、立ち上げ部分を用いて仕切り板とファンケースの間を部分的に閉鎖したところ、ファン装置の非使用時に室内が負圧になっても第１孔と第２孔における騒音を抑えることができたものである。この場合には、既存のファンケースに加工を加えるだけで簡単に騒音を抑制させることができた。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、燃焼器に配置されて排ガスを外部に排出するためのファン装置であり、モータと、このモータ軸に取り付けられたファンと、このファンを収容するファンケースと、モータとファンケースの間に配置されると共に、前記モータ軸に取り付けられてモータを冷却する自冷ファンと、自冷ファンとファンケースとの間を間隔を開けて仕切る仕切り板を備え、仕切り板に形成された第１孔と、ファンケースに形成された第２孔とに各ファンを装着したモータ軸を通しているファン装置において、第１孔及び第２孔にはモータ軸の周りに空間が設けてあり、前記仕切り板の第１孔の内径とファンケースの第２孔の内径とは、異なる大きさに設定していることを特徴とするものである。
【００１１】
この請求項３に記載の発明でも、種々の試験の結果、燃焼器が配置されている室内が負圧になっても第１孔と第２孔における騒音を抑えることができたと共に、第１孔と第２孔の内径を変えればよいだけなので、簡単に騒音対策が行える。
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明において、前記燃焼器は強制給排気式の給湯器であることを特徴とするものである。
【００１７】
この請求項４に記載の発明は、特に強制給排気式の給湯器（ＦＦ給湯器）においては、ファンケースは常に外気に連通している状態であるため、ファン装置の非使用時に、室内との差圧の関係で、外気がファンケースから第１孔及び第２孔を通過する空気の流れが生じやすいので、かかる空気の流れによる騒音を抑制することが特に有効であった。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明のファン装置を備える強制給排気式（ＦＦ式）のフロ給湯器が設置されている状態を示し、図２は図１のフロ給湯器１を簡略して示している。図１及び図２に示すように、フロ給湯器１の給排気管３は、部屋Ｒの壁Ｗから外気に接続されている。このフロ給湯器１は給湯用の熱交換器５、フロ給湯用の熱交換器７を有し、これらの熱交換器５と熱交換器７はバーナ９、１１により加熱されることで、それぞれ給湯できるようになっている。熱交換器５と熱交換器７の上部は、燃焼ガスの排気部１３になっており、この排気部１３は給排気管３の排気管１７に接続されているが、排気部１３の途中には排気用のファン装置１５が配置されている。排気部１３の給気管１９はバーナ９、１１側に燃焼用の空気を供給するようになっている。このフロ給湯器１を使用する場合には、気密性の高い部屋Ｒ内が壁Ｗ１に配置されたファン２１により排気されて負圧になる。
【００１９】
図２では、ファン装置部分を拡大して示しているが、図２に示す実線の矢印Ｘは、フロ給湯器１を作動してファン装置１５及びファン２１を作動している通常の使用状態における風の流れる方向を示している。一方、破線の矢印Ｙは、フロ給湯器１を停止してファン装置１５の動作を停止するが、ファン２１が回転して部屋Ｒ内が負圧になっている場合の風の流れる方向を示している。
【００２０】
ここで、ファン装置１５の構造を説明する。図２に示すファン装置１５は、モータ３１と、このモータ３１の軸３３に取り付けられたファン３５を収容するファンケース３７と、自冷ファン３９とを備えており、このモータ３１とファンケース３７の間には、ファンケース３７からの熱を防ぐため仕切り板（防熱板）が間隔を開けて配置されている。自冷ファン３９は、モータ３１を冷却するためにモータ３１の軸３３に取り付けられており、モータ３１の駆動時にモータを冷却するものである。
【００２１】
図３は、ファン装置１５の構造を詳しく示しており、モータ軸３３は、自冷ファン３９とファン３５との共通軸となっており、これらを同時に回転するものである。自冷ファン３９は、図３乃至図５に示すように、そのファンケース４３により排ガスの熱が直接モータ３１に影響しないようにしていると共に、仕切り板４１によりファンケース４３からの伝熱を防止している。尚、ファン３５はファンケース３７により覆われており、ファンケース３７はファン取り付け板３７ａを有している。
【００２２】
図６は、図３及至図５に示すファン装置１５の構造を拡大して示している。モータの軸３３は、仕切り板４１の第１孔５１とファンケース３７のファン取り付け板３７ａの第２孔５３を通っており、モータ軸３３が仕切り板４１とファン取り付け板３７ａに接触しないようにクリアランスＳ１、Ｓ２が形成されている。
【００２３】
ここで、ファン取り付け板３７ａの第２孔５３の形成面積からモータ軸３３の断面積を差し引いた空間断面積Ａと、仕切り板４１とファンケース３７の間において、第１孔５１と第２孔５３との周囲部により形成される円筒状の空間の周面積Ｂの関係は、好ましくはＢ／Ａ≦３である。このように、Ｂ／Ａの関係を特定したのは、以下のように、Ｂ／Ａを種々変えて騒音試験を行ったところ、Ｂ／Ａ≦３で騒音の発生を抑制できたからである。
【００２４】
尚、以下に示す各構造の試験では、上述した図１に示す密閉室内と同様な環境を設定して本実施の形態にかかる給湯器を設置して、密閉室内と同様な環境を設定し、室内を外部よりも０〜−２０ｍｍＡｑ（水柱）可変できる環境を設定した。この状態で、図７乃至図１１に示すように、ファン装置の各構造を種々変えて試験を行ったものである。また、給湯器から約１ｍ離れた位置で、複数人（３人）が騒音の確認試験を行ったものであり、一人でも音を感知した場合には、騒音ありと判断し、いずれの者も音を感知しなかった場合には、騒音なしと判断した。その結果を以下に説明する。
【００２５】
図７に示すファン装置１５は最も好ましい実施の形態であり、図７では、Ｂ／Ａ＝０となるように、仕切り板４１とファンケース３７の取り付け板３７ａの間にこれらの間を閉鎖する閉鎖部材６１を配置したものである。閉鎖部材６１は例えば耐熱性を有するシリコンや、ゴムを用いた。図７に示す構造の場合には、第１孔と第２孔の直径が１０ｍｍ、モータの軸３３の直径が８ｍｍとし、空間断面積Ａが２８ｍｍ2で、周面積Ｂがゼロであり、即ち、Ｂ／Ａはゼロである。この構造で、上述した騒音試験を行ったところ、いずれの者も音を感知しなかった。
【００２６】
図８に示す構造のファン装置１５における試験例では、ファンケース３７のファン取り付け板３７ａに立ち上げ部分６３を仕切り板４１に向けて形成した。この立ち上げ部分６３は下からバーリング（内抜き）等により加工したものである。この図８に示す構造の場合には、第１孔５１と第２孔５３との直径が共に１０ｍｍで、モータ３１の軸３３の直径が８ｍｍとし、空間断面積Ａが２８ｍｍ2、周面積Ｂが５２ｍｍ2とし、Ｂ／Ａは１．８６であった。この構造の場合にも、上述した騒音試験において、いずれの者も音を感知しなかった。
【００２７】
図９に示す構造のファン装置１５における試験例では、第１孔５１の直径よりも第２孔５３の直径を大きく設定した。第１孔５１と第２孔５３の直径がそれぞれ１１ｍｍと１１．７ｍｍで、モータ３１の軸３３の直径が９ｍｍとし、空間断面積Ａが４４ｍｍ2、周面積Ｂが１１４ｍｍ2とし、Ｂ／Ａは２．５９であった。この構造の場合にも、上述した騒音試験において、いずれの者も音を感知しなかった。
【００２８】
図１０に示す構造のファン装置１５における試験例では、第１孔５１の直径よりも第２孔５３の直径を更に大きく設定した。即ち、第２孔５３の直径が１２ｍｍで、モータ軸３３の直径が８ｍｍとし、空間断面積Ａが６３ｍｍ2、周面積Ｂが１２４ｍｍ2とし、Ｂ／Ａは１．９７であった。この構造の場合にも、上述した騒音試験において、いずれの者も音を感知しなかった。
【００２９】
図１１に示す構造のファン装置１５における試験例では、第１孔５１の直径を第２孔５３の直径よりも大きく設定した。従って、Ｂ／Ａは３以下であった。この構造の場合にも、上述した騒音試験において、いずれの者も音を感知しなかった。
【００３０】
図１２に示す構造のファン装置２１５は、比較例を示すものである。即ち、第１孔５１と第２孔５３の直径が１０ｍｍ、モータ３１の軸３３の直径が８ｍｍとし、空間断面積Ａが２８ｍｍ2、周面積Ｂを１０４ｍｍ2とし、Ｂ／Ａは３．７であった。この構造の場合は、上述した騒音試験において、すべての者が音を感知した。
【００３１】
上述した実施の形態では、フロ給湯器のファン装置として説明しているが、本発明は、これに限らず他の燃焼器、例えば強制給排気式の石油ファンヒーター等のファン装置として適用することもできる。しかし、上述した強制給排気式の給湯器（ＦＦ給湯器）においては、ファンケースは外気取り入れダクトを介して常時外気に連通している状態であるため、ファン装置の非使用時に、室内との差圧の関係で、外気がファンケースから空気が第１孔５１及び第２孔５３を通過する空気の流れが生じやすいので、騒音の抑制に特に有効である。
【００３２】
本発明は、上述した実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。
【００３３】
例えば、図１３に示すように、第１孔５１又は第２孔５３を規定する一方の周囲部を立ち上げて、立ち上げ部６３とし、この立ち上げ部６３を他方の周縁に当接させて、仕切り板とファンケースとの間を閉鎖するものであってもよい。この場合には、Ｂ／Ａは０である。
【００３４】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明では、閉鎖部材を用いて燃焼器が配置されている室内が負圧になっても第１孔と第２孔とにおける騒音を抑えることができ、しかも閉鎖部材を配置するだけでよいので、簡単に騒音対策が行える。これにより、ファン装置は気密性の高い部屋において使用しない場合の騒音の発生を抑えることができる。
【００３５】
請求項２に記載の発明では、立ち上げ部分を用いて燃焼器が配置されている室内が負圧になっても第１孔と第２孔とにおける騒音を抑えることができる共に、通常用いられているファンケースに加工するだけで簡単に騒音対策が行える。これにより、ファン装置は気密性の高い部屋において使用しない場合の騒音の発生を抑えることができる。
【００３６】
請求項３に記載の発明では、燃焼器が配置されている室内が負圧になっても第１孔と第２孔における騒音を抑えることができる共に、第１孔と第２孔の内径を変えればよいだけなので、簡単に騒音対策が行える。
【００３７】
【００３８】
請求項４に記載の発明は、特に騒音が生じやすい強制給排気式の給湯器（ＦＦ給湯器）において、騒音を有効に抑制することできる。
【００３９】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のファン装置を備える給湯器を示す図である。
【図２】図１に示すファン装置を備える給湯器を簡単化して示す図である。
【図３】図１に示すファン装置の構造を詳しく示す図である。
【図４】ファン装置のファンケースを示す側面図である。
【図５】ファン装置のファンケースを示す平面図である。
【図６】ファン装置の構造を拡大して示す図である。
【図７】本発明にかかるファン装置の構造を示す断面図である。
【図８】本発明のファン装置の別の構造を示す断面図である。
【図９】本発明のファン装置の別の構造を示す断面図である。
【図１０】本発明のファン装置の別の構造を示す断面図である。
【図１１】本発明のファン装置の別の構造を示す断面図である。
【図１２】比較例にかかるファン装置の構造を示す断面図である。
【図１３】本発明の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
１      給湯器（燃焼器）
１５    ファン装置
３１    モータ
３３    モータ軸
３７    ファンケース
３９    自冷ファン
４１    仕切り板
５１    第１孔
５３    第２孔
６１    閉鎖部材
６３    立ち上げ部分
Ａ      空間断面積Ａ
Ｂ      周面積Ｂ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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