JP7307336B2

JP7307336B2 - 強制給排気式給湯装置

Info

Publication number: JP7307336B2
Application number: JP2019175005A
Authority: JP
Inventors: 吉彦金山
Original assignee: Noritz Corp
Current assignee: Noritz Corp
Priority date: 2019-09-26
Filing date: 2019-09-26
Publication date: 2023-07-12
Anticipated expiration: 2039-09-26
Also published as: JP2021050881A; CN212842240U

Description

本発明は、送風ファンによって燃焼用空気の給気と燃焼ガスの排気を行う強制給排気式の給湯装置に関する。

従来から、送風ファンによって燃焼用空気の給気と燃焼ガスの排気を行う強制給排気式給湯装置が広く利用されている。この強制給排気式給湯装置は屋内に設置可能であるが、安全のために給気及び排気の通路部には高い気密性が要求される。

例えば特許文献１には、強制給排気式の給湯装置の給気ダクトと送風ファンとの接合部位において、環状のパッキンによって十分な気密性を確保する技術が記載されている。そして、送風ファンの駆動に伴う振動が給気ダクトに伝わる際に、接合部位のパッキンによって振動の一部が減衰され、騒音を低減することができる。

特開２０１２－１３２６２号公報

しかし、送風ファンは、燃焼状態に応じて送風量を調整するために、回転数が調整される。そして、回転数が調整されたときに、特定の回転数において送風ファンの振動の周波数が給気ダクトの共振周波数に近づいて共振し、大きな騒音が発生する場合がある。

特許文献１の強制給排気式の給湯装置においても、送風ファンの振動がパッキンによって減衰されながらも給気ダクトに伝わるので、給気ダクトが共振して騒音が発生する虞がある。それ故、屋内に設置可能な強制給排気式給湯装置には、騒音を一層抑えることができる技術が要求されている。

本発明の目的は、給気ダクトからの騒音発生を抑制することができる強制給排気式給湯装置を提供することである。

請求項１の発明の強制給排気式給湯装置は、送風ファンと、前記送風ファンから燃焼用空気の供給を受けて燃料を燃焼させるバーナと、前記バーナを収容するバーナケースと、前記バーナの燃焼により発生する燃焼ガスとの熱交換により湯水を加熱する熱交換器部と、熱交換後の燃焼ガスを排気するための排気筒と、燃焼用空気を外部から導入するための給気筒と、前記給気筒から前記送風ファンに燃焼用空気を供給する給気ダクトを備え、前記給気ダクトの下流端部と前記送風ファンとがパッキンを挟み込んだ状態で接続されている強制給排気式給湯装置において、前記給気ダクトの振動を軽減する防振材が、前記バーナケースと前記給気ダクトの間に前記給気ダクトを押圧するように配設されていることを特徴としている。

上記構成によれば、送風ファンと給気ダクトの接続部にパッキンを配設して気密性を確保すると共に、送風ファンから給気ダクトに伝わる振動を減衰させている。そして、給気ダクトを押圧するようにバーナケースと給気ダクトの間に防振材が配設されているので、給気ダクトの振動を軽減することができる。

請求項２の発明の強制給排気式給湯装置は、請求項１の発明において、前記防振材は、前記バーナケースの上段に設けられた燃焼用空間よりも下側の部位に配設されていることを特徴としている。
上記構成によれば、防振材が給気ダクトの送風ファンに近い部位を押圧するように配設されているので、給気ダクトの振動を効果的に軽減して騒音の発生を抑えることができる。また、バーナケースにおける燃焼用空間より下側の部位は、高温の燃焼ガスに直接的に曝されず、高温にならないので、広く利用されている安価な防振材をこの部位に配設することができ、強制給排気式給湯装置の製造コストを抑えることができる。

請求項３の発明の強制給排気式給湯装置は、請求項１の発明において、前記防振材は、前記熱交換器部の下端に前記バーナケースの上端を連結するためのバーナケースフランジ部の近傍部位に配設されていることを特徴としている。
上記構成によれば、防振材が給気ダクトの最も振動し易い上下方向中段の部位を押圧するように配設されるので、給気ダクトの振動を効果的に軽減して騒音の発生を抑えることができる。また、バーナケースフランジ部は、高温の燃焼ガスに直接的に曝されず、高温にならないので、広く利用されている安価な防振材をこの部位に配設することができ、さらに、バーナケースフランジ部はバーナケース本体から突出しているため防振材の厚みを薄くすることができるため、強制給排気式給湯装置の製造コストを抑えることができる。

本発明の強制給排気式給湯装置によれば、給気ダクトからの騒音発生を抑制することができる。

本発明の実施形態に係る強制給排気式給湯装置の前面パネルを外した状態の正面図である。図１のII－II線断面図である。

以下、本発明の実施形態について図１、図２に基づいて説明する。
強制給排気式の給湯装置１（強制給排気式給湯装置）は、外装ケース２内に、送風ファン３と、送風ファン３から燃焼用空気の供給を受けて燃料を燃焼させるバーナ４と、バーナ４を収容するバーナケース５と、バーナ４の燃焼により発生する燃焼ガスとの熱交換により湯水を加熱する熱交換器部６等を備えている。

外装ケース２は、前面が開放された箱状に形成され、この前面を覆う前面パネル２ａが着脱可能に取り付けられる。外装ケース２の背面パネル２ｂは、上方に延びる取付板２ｃと、下方に延びる取付板２ｄを有し、例えば建物壁部に設けられた固定部にこれら取付板２ｃ，２ｄがビス等で固定されて、給湯装置１が取り付けられる。

外装ケース２の上面部には、給気筒７と排気筒８が配設されている。給気筒７は、矢印Ａで示すように、燃焼用空気を給湯装置１の外部から導入する。排気筒８は、矢印Ｅで示すように、熱交換器部６での熱交換後の燃焼ガスを給湯装置１の外部に排気する。これら給気筒７と排気筒８は、屋外に連通する図示外の給気管と排気管に夫々接続される。尚、給気筒７と排気筒８は、給気筒７が排気筒８を覆う二重管構造になっているが、別々に設けられていてもよい。

給気筒７の下端には給気ボックス９が接続され、給気ボックス９の背面側の側面部には給気ダクト１０が接続されている。この給気ダクト１０は下方に延び、給気ダクト１０の下部の下流端部１０ａが送風ファン３の吸気部３ａに接続されている。屋外から給気筒７に供給される燃焼用空気は、給気ボックス９と給気ダクト１０を介して送風ファン３に供給される。送風ファン３の送風部３ｂは、バーナ４が収容されたバーナケース５の下端に接続され、燃焼用空気がバーナ４に供給される。

バーナ４はバーナケース５の上下方向の中段部に収容され、バーナ４の上方のバーナケース５の上段部には燃焼用空間Ｂが設けられている。バーナ４は、燃料供給部１１からバーナ４に供給される燃料（例えば天然ガス、石油等）を燃焼用空間Ｂで燃焼させて燃焼ガスを発生させる。燃焼ガスは上方に流動され、バーナケース５の上端に接続された熱交換器部６に導入される。

熱交換器部６は、フィンアンドチューブ式の熱交換器６ａと、熱交換器６ａを収容する熱交換器ケース６ｂを有する。熱交換器ケース６ｂは、上部及び下部が開放状に形成され、熱交換器ケース６ｂの下端がバーナケース５の上端に接続され、熱交換器ケース６ｂの上端が給気ボックス９に接続されている。熱交換器ケース６ｂ内に導入された燃焼ガスは、上方に流動される際に、熱交換器６ａの伝熱管内を流通する湯水との熱交換を行って湯水を加熱する。図示を省略するが、熱交換器ケース６ｂの側面部には、例えば経年劣化によりバーナケース５に生じた穴からの燃焼ガスの漏出を検知して燃焼を停止させる安全装置の検知部が配設される。

給気ボックス９の下段部分には、熱交換器ケース６ｂの上部を覆う排気集合部９ａが形成されている。熱交換器部６を通過した熱交換後の燃焼ガスは、排気筒８に向かうように排気集合部９ａによって集められて、排気筒８から屋外に排気される。

熱交換器部６で加熱された湯水は、給湯用熱交換器１２に供給され、外装ケース２の下面部に配設された給水部１３から給湯用熱交換器１２に供給される上水を加熱する。この上水が加熱された温水は、温度調整のために上水が混合され、給湯部１４から図示外の給湯栓等に供給される。尚、熱交換器部６で加熱された湯水は、風呂の追焚や室内の暖房に利用することもできる。

給気ダクト１０は、外装ケース２の背面パネル２ｂの内壁に固定されている。この給気ダクト１０の上流端部１０ｂは、前方に開口するように形成され、給気ボックス９の上段部分に形成された給気通路部９ｂに連通するようにビス等によって固定されている。

給気ダクト１０の下流端部１０ａは、前方に開口するように形成され、送風ファン３の吸気部３ａとの間に、弾性変形可能な環状のパッキン１５を圧縮するように挟み込んだ状態で、吸気部３ａに連通するように接続されている。このパッキン１５によって給気ダクト１０と送風ファン３との接続部における給気通路の気密性を確保している。

バーナケース５は、その下段部分がバーナケース５を支持するブラケット１６にビス固定され、このブラケット１６を介して給気ダクト１０に固定されている。バーナケース５の下端には、送風ファン３がビス等により固定されている。そして、バーナケース５の上端にバーナケース５から水平方向に突出するように形成されたバーナケースフランジ部５ａには、熱交換器部６が載置されてビス等により固定されている。熱交換器部６の熱交換器ケース６ｂの上端に形成された熱交換器フランジ部６ｃには、排気集合部９ａを備えた給気ボックス９が載置されてビス等により固定されている。

上記のように、送風ファン３、バーナ４が収容されたバーナケース５、熱交換器部６、給気ボックス９が連結され、バーナケース５と給気ボックス９が外装ケース２の背面パネル２ｂに固定された給気ダクト１０に固定されている。尚、図示を省略するが、これら機器間の連結部分にも、燃焼ガスの漏洩を防ぐシール部材が配設されている。

送風ファン３は、駆動中には振動が発生する。この振動は、送風ファン３に接続されているバーナケース５及び給気ダクト１０に伝わる。バーナ４が収容されたバーナケース５は重量物であり、その上に固定された熱交換器部６も重量物なので振動し難く、送風ファン３の振動の影響は小さい。

一方、給気ダクト１０は、中空且つ上下方向に長い形状なので、送風ファン３の振動がパッキン１５により減衰されながらも給気ダクト１０に伝わって、バーナケース５よりも容易に振動する。特に、給気ダクト１０の前側の上下に延びる平板部分１０ｃが、振動し易い部位である。送風ファン３の回転数は燃焼状態に応じて調整されるので、送風ファン３の振動の周波数が給気ダクト１０の共振周波数に近づくと、共振によって給気ダクト１０の振動が急激に大きくなって、大きな騒音が発生する虞がある。

この給気ダクト１０の振動を抑えるために、給気ダクト１０の振動を軽減する防振材２０が、バーナケース５と給気ダクト１０の間に給気ダクト１０の平板部分１０ｃを押圧するように配設されている。防振材２０は、バーナケース５の上段に設けられた燃焼用空間Ｂより下側の部位に配設され、給気ダクト１０の平板部分１０ｃにおける送風ファン３に近い部位を押圧して給気ダクト１０の振動を軽減して騒音の発生を抑える。また、発生した騒音を吸音する。この部位に配設された防振材２０は、安全装置による漏出燃焼ガスの検知を妨げない。

防振材２０がバーナケースフランジ部５ａの近傍部位に配設され、上下に長い給気ダクト１０の振動し易い平板部分１０ｃの中段部を押圧し、給気ダクト１０の振動を軽減して騒音の発生を抑えるようにすることもできる。バーナケース５の上段に設けられた燃焼用空間Ｂより下側の部位及びバーナケースフランジ部５ａの近傍部位の両方に防振材２０が配設されてもよい。

防振材２０は、例えばグラスウール材を圧縮状態にしてバーナケース５と給気ダクト１０の間に配設される。圧縮状態から元に戻ろうとする防振材２０の復元力が、給気ダクト１０及びバーナケース５を押圧するように作用する。防振材２０の落下を防ぐために、防振材２０が給気ダクト１０に接着されていてもよい。防振材２０としては、グラスウール材の他に、ロックウール材やポリイミド発泡体等を使用してもよい。これらは広く利用されているので、入手が容易且つ安価である。

上記の給湯装置１の作用、効果について説明する。
給湯装置１は、送風ファン３と給気ダクト１０の接続部にパッキン１５を配設してこの接続部の気密性を確保すると共に、給気ダクト１０に伝わる送風ファン３の振動を減衰させている。そして、給気ダクト１０を押圧するようにバーナケース５と給気ダクト１０の間に防振材２０が配設されているので、給気ダクト１０の振動を軽減することができる。

また、防振材２０が給気ダクト１０の送風ファン３に近い部位を押圧するように配設されているので、給気ダクト１０の振動を効果的に軽減して騒音の発生を抑えることができる。バーナケース５の上段の燃焼用空間Ｂよりも下側の部位は、高温の燃焼ガスに直接的に曝されず、高温にならないので、広く利用されている安価な防振材２０をこの部位に配設することができ、給湯装置１の製造コストを抑えることができる。

防振材２０が、給気ダクト１０の最も振動し易い上下方向中段の部位を押圧するように配設されるので、給気ダクト１０の振動を効果的に軽減して騒音の発生を抑えることができる。バーナケースフランジ部５ａは、高温の燃焼ガスに直接的に曝されず、高温にならないので、広く利用されている安価な防振材２０をこの部位に配設することができる。また、バーナケースフランジ部５ａはバーナケース５から突出しているため、防振材２０の厚みを薄くして防振材２０の使用量を少なくすることができるので、給湯装置１の製造コストを抑えることができる。

その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、上記実施形態に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態を包含するものである。

１：給湯装置（強制給排気式給湯装置）
２：外装ケース
２ｂ：背面パネル
３：送風ファン
３ａ：吸気部
３ｂ：送風部
４：バーナ
５：バーナケース
５ａ：バーナケースフランジ部
６：熱交換器部
７：給気筒
８：排気筒
９：給気ボックス
９ａ：排気集合部
９ｂ：給気通路部
１０：給気ダクト
１０ｃ：平板部分
１１：燃料供給部
１２：給湯用熱交換器
１３：給水部
１４：給湯部
１５：パッキン
１６：ブラケット
２０：防振材
Ｂ：燃焼用空間

Claims

送風ファンと、前記送風ファンから燃焼用空気の供給を受けて燃料を燃焼させるバーナと、前記バーナを収容するバーナケースと、前記バーナの燃焼により発生する燃焼ガスとの熱交換により湯水を加熱する熱交換器部と、熱交換後の燃焼ガスを排気するための排気筒と、燃焼用空気を外部から導入するための給気筒と、前記給気筒から前記送風ファンに燃焼用空気を供給する給気ダクトを備え、前記給気ダクトの下流端部と前記送風ファンとがパッキンを挟み込んだ状態で接続されている強制給排気式給湯装置において、
前記給気ダクトの振動を軽減する防振材が、前記バーナケースと前記給気ダクトの間に前記給気ダクトを押圧するように配設されていることを特徴とする強制給排気式給湯装置。
前記防振材は、前記バーナケースの上段に設けられた燃焼用空間よりも下側の部位に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の強制給排気式給湯装置。
前記防振材は、前記熱交換器部の下端に前記バーナケースの上端を連結するためのバーナケースフランジ部の近傍部位に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の強制給排気式給湯装置。