风扇用供气导管及包括所述风扇用供气导管的燃烧装置

技术领域

本发明涉及一种具有噪声降低作用的风扇用供气导管及包括所述风扇用供气导管的燃烧装置。

背景技术

作为燃烧装置，有包括向燃烧器供给燃烧用的空气的风扇，且在所述风扇的吸气口使用风扇用供气导管来引导空气的燃烧装置(例如，参照专利文献1)。在此种燃烧装置中，要求在使风扇驱动时降低从风扇用供气导管产生的噪声。

作为用于满足此种要求的单元，例如有专利文献2中记载的单元。在专利文献2中记载的单元中，在风扇用供气导管设置有构成共鸣型消音器的空洞部。所述空洞部为经由小孔与空气朝向风扇行进的空气通路连通的部位。通过使由这些空洞部及小孔确定的共鸣频率与风扇用供气导管的共鸣频率一致，能够降低从风扇用供气导管放出的噪声。

然而，所述现有技术未必可断言可获得优异的噪声降低效果，仍存在改善的余地。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开2011-133200号公报

[专利文献2]日本专利实开昭53-11633号公报

发明内容

[发明所要解决的问题]

本发明是基于如上所述的情况而想出，其问题在于提供一种能够使噪声降低效果优异的风扇用供气导管及包括所述风扇用供气导管的燃烧装置。

[解决问题的技术手段]

为了解决所述问题，本发明采取了以下的技术性手段。

通过本发明的第一方面而提供的风扇用供气导管用于将空气引导至风扇，包括导管主体部，所述导管主体部在内部形成有一端侧设为空气流入口并沿规定的x方向延伸的空气通路，且设置有用于将在所述空气通路中行进的空气供给至所述风扇的供气口，且所述风扇用供气导管的特征在于，所述导管主体部的内部中所述供气口的周边区域构成为空间部，所述空间部除了与所述空气通路的连通部以外，周围被壁部包围，且与x方向交叉的y方向上的宽度大于所述空气通路且能够进行气柱振动。

根据此种结构，可获得如下效果。

即，在风扇的驱动时，从空气通路向所述空间部入射噪声的振动，且在所述空间部中产生气柱振动，由此能够产生与所述噪声为相反相位的驻波而消除所述噪声。此处，作为所述驻波，除了与所述空间部的y方向上的宽度对应的波长的驻波以外，还可产生与从包围空间部的壁部中朝向y方向的壁部(能够作为声音的反射壁发挥功能的壁部)至供气口的y方向上的宽度对应的波长的驻波。若产生波长不同的多种驻波，则能够扩大噪声降低的频率范围，使噪声降低效果优异。

进而，根据本发明，产生气柱振动的空间部相较于空气通路为宽幅状，因此与所谓的扩张型消音器同样地，声压在所述空间部中扩散，也可获得使声音的能量衰减的效果。另外，所述空间部可配置于作为噪声源的风扇的附近，因此能够使噪声降低效果更优异。

在本发明中，优选为所述空间部构成为：通过气柱振动而产生消除在所述风扇的驱动时产生的噪声中声压最高的频率范围的声音的驻波。

根据此种结构，可更有效果地降低噪声。

在本发明中，优选为所述空间部的x方向上的宽度为y方向上的宽度的15％～35％。

本案发明人在所述空间部中准确地产生规定频率的驻波来实现噪声降低的方面，通过试验求出了所述空间部的优选的纵横比(x、y方向上的宽度的比率)如何(省略详细数据)。所述试验的结果判明，所述数值的范围特别优选。

在本发明中，优选为所述空间部具有在y方向上向所述空气通路及所述供气口的单侧伸出的第一区域、以及向与其相反的一侧伸出的第二区域，所述第一区域与第二区域的y方向上的宽度互不相同。

根据此种结构，作为在所述空间部中产生的驻波，能够产生与空间部的整体对应的驻波、与所述第一区域对应的驻波、及与所述第二区域对应的驻波。因此，能够使这些驻波带来的噪声消除效果更优异。另外，不需要增大所述空间部的尺寸，也可抑制风扇用供气导管的大型化。

在本发明中，优选为在所述风扇用供气导管的正面剖视时，所述供气口位于所述空气通路的x方向的延长线上。

根据此种结构，可使从空气通路至供气口的空气流动顺畅，并可减小供气阻力。

通过本发明的第二方面而提供的燃烧装置包括：燃烧器、用于向所述燃烧器供给空气的风扇、以及用于向所述风扇引导空气的风扇用供气导管，且所述燃烧装置的特征在于，作为所述风扇用供气导管，使用通过本发明的第一方面而提供的所述的风扇用供气导管。

根据此种结构，可获得与关于由本发明的第一方面提供的风扇用供气导管所述的效果相同的效果。

根据以下参照随附附图而进行的发明的实施方式的说明，本发明的其他特征及优点变得更明确。

附图说明

图1的(a)是表示包括本发明的风扇用供气导管的燃烧装置的一例的概略剖视图，图1的(b)是图1的(a)的Ib-Ib剖视图(风扇用供气导管的正面剖视图)。

图2是表示在图1的(a)、图1的(b)所示的燃烧装置的风扇用供气导管中产生的噪声的例子的图。

[符号的说明]

A：风扇用供气导管

C：燃烧装置

13：风扇

3：导管主体部

31a、32a：壁部

33～35：壁部

5：空气通路

50：空气流入口

52：连通部

6：供气口

7：空间部

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的优选实施方式进行具体说明。

图1的(a)、图1的(b)所示的燃烧装置C除了后述的风扇用供气导管A的结构以外，其他的基本性结构与专利文献1中记载的燃烧装置相同。即，所述燃烧装置C被用作热水供给装置WH的构成元件。热水供给装置WH为以下结构：在内部流通作为加热对象的热水的热交换器2配置于燃烧装置C的罐体10内，且能够通过气体燃烧器等燃烧器11进行加热。

燃烧装置C除了所述罐体10或燃烧器11以外，还包括对燃烧器11的配置部位喷出燃料气体的燃料气体供给集管(header)12、用于将燃烧用的空气供给至罐体10内的风扇13、及风扇用供气导管A。风扇13为例如将未图示的旋转叶片收容于壳体内，并利用马达M驱动旋转自如的结构。符号13b表示风扇13的送风口。

风扇用供气导管A包括导管主体部3、以及与所述导管主体部3的上部连设的辅助部4。在辅助部4设置有形成导管用供气口40的筒状部41。在本实施方式的燃烧装置C中，采用所谓的双重管供排气方式，辅助部4的筒状部41以包围罐体10上部的排气筒部10a的方式设置。

导管主体部3为用于将流入至辅助部4内的空气引导至风扇13的吸气口13a的构件，且为比较扁平的正视时呈矩形的中空状。在所述导管主体部3，除了设置有包围所述导管主体部3的外周围的上壁部30、左右两侧壁部31、32及下壁部33以外，还设置有用于使空气从辅助部4导入至所述导管主体部3内的开口部34、空气通路5、供气口6及气柱振动用的空间部7。

空气通路5被左右一对壁部51夹持并沿上下高度方向(本发明的x方向的一例)以适当的长度L6延伸，且在上端形成有空气流入口50。从开口部34流入至导管主体部3内的空气从空气流入口50进入至空气通路5，并向下方前进。供气口6设置于空间部7内且为空气通路5的下方的延长线上的位置。供气口6与风扇13的吸气口13a经由管状构件8连接，且从供气口6向风扇13供给空气。

空间部7与空气通路5的终端部(下部)相连地设置，所述空间部7的周围除了与空气通路5的连通部52(连通用开口部)以外，被壁部33～壁部35、壁部31a、壁部32a包围。这些之中，壁部31a、壁部32a为左右两侧壁部31、32的一部分。空间部7的横向(本发明的y方向的一例)的宽度L1大于空气通路5的宽度L0。另外，空气通路5及供气口6位于从空间部7的横宽方向中央偏移的位置。空间部7能够区分为向空气通路5及供气口6的单侧(图1的(b)的右侧)伸出的第一区域Ra、以及向与其相反的一侧伸出的第二区域Rb，但由于所述偏移，第一区域Ra与第二区域Rb各自的宽度L2、宽度L3互不相同。

在声音从空气通路5入射至空间部7的情况下，在空间部7中被作为其横宽方向上的端部的壁部31a、壁部32a反射，产生气柱振动。由此，产生与空间部7的宽度L1～宽度L3对应的三种驻波S1～S3。这些驻波S1～驻波S3与向空间部7的入射音(噪声)呈反相位的关系。另外，宽度L1～宽度L3与三种驻波S1～S3的频率f1～频率f3处于以下的式1～式3的关系。c是音速。

[数1]

在本实施方式中，所述频率f1～频率f3的三种驻波S1～S3中的两个驻波S1、S2以成为在使燃烧装置C运转时从风扇用供气导管A产生的噪声中声压最高的频率范围的方式设定。

若示出具体例，则在使燃烧装置C运转时产生的噪声的声压最高的频率范围为400Hz左右的情况下，宽度L1、宽度L2例如分别设为280mm、160mm。在此情况下，驻波S1、驻波S2的频率分别为296Hz、518Hz。宽度L3为120mm，驻波S3的频率为691Hz。

空间部7优选为上下高度方向上的宽度L4设为宽度L1的15％～35％的范围。

另外，导管主体部3的正面方向上的空间部7及空气通路5各自的宽度L5(图1的(a)的左右方向上的宽度)小于第二区域Rb的上文所述的宽度L3。

根据上文所述的风扇用供气导管A及包括所述风扇用供气导管A的燃烧装置C，可获得如下作用。

首先，在使风扇13驱动的情况下，如上所述，向空间部7入射声音而产生气柱振动，从而产生三种驻波S1～S3。由于这些驻波S1～S3与入射音相位相反，因此产生消除噪声的作用。其结果，获得例如图2所示那样的噪声降低效果。

在所述图中，假想线是未应用本实施方式的对比例的数据，400Hz附近的声压高。与此相对，所述图的实线是本实施方式的情况下的数据，通过驻波S1、驻波S2带来的噪声消除作用，400Hz附近的声压降低了很多。另一方面，由于驻波S3的存在，虽然700Hz～800Hz附近的声压稍微上升，但是在此种频率范围下的声压的稍许上升在实现噪声降低方面没有特别的问题，可忽略。

如上所述，根据本实施方式，由于构成为利用频率不同的两种驻波S1、S2来消除400Hz附近的噪声，因此与例如仅利用一种驻波的情况相比较，能够使噪声降低效果优异。另外，在本实施方式中，空间部7相较于空气通路5宽度宽，因此声压在空间部7中扩散，也可获得使声音的能量衰减的效果。空间部7可配置于作为噪声源的风扇13的吸气口13a附近，因此也能够使噪声降低效果更优异。

如上所述，空间部7的上下高度方向的宽度L4设为宽度L1的15％～35％的范围，另外，空间部7及空气通路5各自的宽度L5均设为小于第二区域Rb的宽度L3，但通过本发明人的试验判明：只要为此种尺寸范围，则可准确地获得本发明所意图的作用。

本发明不限定于上文所述的实施方式的内容。本发明的风扇用供气导管及燃烧装置的各部分的具体性结构在本发明的意图的范围内自如地进行各种设计变更。

在上文所述的实施方式中，使空间部7的第一区域Ra与第二区域Rb的宽度L2、宽度L3不同，但不限定于此，也可设为L2＝L3的关系。

从使空气流动顺畅的观点而言，优选为使供气口6配置于空气通路5的延长线上，但不限定于此，也可使供气口6配置于从空气通路5的延长线上偏离的位置。

本发明中所说的x、y方向分别不限定于上下高度方向及水平方向。

风扇用供气导管的导管主体部在上文所述的实施方式中，正视时的整体形状设为大致矩形形状，但还是不限定于此，导管主体部的整体形状能够形成为各种形状。

本发明的燃烧装置不限定于热水供给装置用的燃烧装置，也可构成为供暖用或者焚烧炉用等的燃烧装置。风扇的具体的种类也无限定。