特許 7157095 燃焼器の消音装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-10-11

(45)【発行日】2022-10-19

(54)【発明の名称】燃焼器の消音装置

(51)【国際特許分類】

   F01N 1/06 20060101AFI20221012BHJP

   F01N 1/10 20060101ALI20221012BHJP

   F23J 13/00 20060101ALI20221012BHJP

   F24H 9/00 20220101ALN20221012BHJP

【ＦＩ】

F01N1/06 G

F01N1/10 G

F23J13/00 B

F24H9/00 N

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020032028

(22)【出願日】2020-02-27

(65)【公開番号】P2020197209

(43)【公開日】2020-12-10

【審査請求日】2021-10-14

(31)【優先権主張番号】P 2019100826

(32)【優先日】2019-05-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000000538

【氏名又は名称】株式会社コロナ

(72)【発明者】

【氏名】田村 竹年

(72)【発明者】

【氏名】内山 高志

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 寿英

【審査官】小川 克久

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－０４２００６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５０－０８９００１（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５４－１１８５１０（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０１Ｎ １／０６

Ｆ０１Ｎ １／１０

Ｆ２３Ｊ １３／００

Ｆ２４Ｈ ９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃焼器で発生する排気ガスを通過させることで排気ガスの騒音を低減する燃焼器の消音装置において、
前記消音装置は、
略直方体状のケーシングと該ケーシングの内壁に当接する内壁吸音材とからなり、内方に空間を形成する箱体と、
前記箱体内に形成される空間を区画して前記排気ガスの排気流路を形成する仕切部材と、を備え、
前記箱体は、第１の方向の一側壁側に前記排気ガスが流入する流入口が設けられると共に、前記第１の方向の一側壁と対向する前記第１の方向の他側壁側に前記排気ガスを外部に排出する排気口が設けられ、
前記仕切部材は、
前記第１の方向において前記排気口よりも前記第１の方向の一側壁寄りの位置であって第１の方向と直交する第２の方向の一側壁を基端部として、前記第２の方向の一側壁から前記第２の方向の一側壁と対向する第２の方向の他側壁側に向かって延在し、その終端部を前記第２の方向の他側壁に当接しないように位置させた第１片部と、該第１片部の終端部を基端部として、その基端部から前記第１の方向の一側壁側に向かって延在し、その終端部を前記第１の方向の一側壁に当接しないように位置させた第２片部とで構成され、吸音材からなるＬ字状の第１仕切部材と、
前記第２の方向の一側壁と前記第２片部との間であって、その基端部を前記第１片部に当接しないように位置させ、その基端部から前記第１の方向の一側壁側に向かって延在し、その終端部を前記第２片部の終端部よりも前記第１の方向の一側壁側に延在させ、且つ前記第１の方向の一側壁に当接しないように位置させた第３片部と、該第３片部の終端部を基端部として、その基端部から前記第２の方向の他側壁側に向かって延在し、その終端部を前記第２の方向の他側壁に当接しないように位置させた第４片部とで構成され、少なくとも一部が吸音材からなるＬ字状の第２仕切部材と、で構成され、
前記第４片部は、前記第１の方向において前記流入口と対向するように位置しており、前記流入口から第４片部までの間に前記排気流路の一部として空間部が形成され、さらに、前記第４片部の終端部と前記第２の方向の他側壁との間に前記排気ガスが通過する第１間隙と、前記第４片部の基端部と前記第２の方向の一側壁との間に前記排気ガスが通過する第２間隙とが形成され、
前記排気流路として、前記第１間隙と連通し前記第１間隙を通過した前記排気ガスを前記第２片部と前記第２の方向の他側壁との間の空間を通過させて前記排気口まで導く第１流路と、前記第２間隙と連通し前記第２間隙を通過した前記排気ガスを前記第２の方向の一側壁と前記第３片部との間および前記第３片部と前記第２片部との間の空間を通過させて前記第１流路の上流区間に合流させる第２流路とが形成され、前記流入口から前記空間部を介し前記第１間隙を通過して前記第２流路からの前記排気ガスと合流する合流箇所までの前記排気ガスの経路と、前記流入口から前記空間部を介し前記第２間隙を通過して前記合流箇所で合流するまでの前記排気ガスの経路との経路長さを異ならせるようにしたことを特徴とする燃焼器の消音装置。

【請求項2】

前記第３片部を薄板材とすると共に、前記第４片部を吸音材としたことを特徴とする請求項１記載の燃焼器の消音装置。

【請求項3】

前記空間部の断面積は、前記流入口の開口面積より大きいことを特徴とする請求項１または２記載の燃焼器の消音装置。

【請求項4】

前記第２片部と前記第２の方向の他側壁との間に形成される前記第１流路の断面積は、前記第１間隙の断面積より大きいことを特徴する請求項１から３の何れか一項に記載の燃焼器の消音装置。

【請求項5】

前記第１間隙の断面積は、前記第２間隙の断面積、または前記第２の方向の一側壁と前記第３片部との間に形成される前記第２流路の断面積、または前記第３片部と前記第２片部との間に形成される前記第２流路の断面積より小さいことを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の燃焼器の消音装置。

【請求項6】

前記第２片部と前記第２の方向の他側壁との間に形成される前記第１流路の断面積は、前記第２の方向の一側壁と前記第３片部との間に形成される前記第２流路の断面積、または前記第３片部と前記第２片部との間に形成される前記第２流路の断面積より大きいことを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の燃焼器の消音装置。

【請求項7】

前記第３片部の基端部と前記第１片部との間に形成される前記第２流路の断面積は、前記第２の方向の一側壁と前記第３片部との間に形成される前記第２流路の断面積、または前記第３片部と前記第２片部との間に形成される前記第２流路の断面積より大きいことを特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載の燃焼器の消音装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、給湯器等の燃焼器の消音装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来この種のものでは、給湯器等の燃焼器で発生する排気ガスの騒音を抑えるために消音装置が備えられ、この消音装置内部の空間を吸音材等の仕切部材で区画することにより、消音装置内部に排気ガスの排気流路として、排気ガスが流入される流入口から排気ガスが排出される排気口まで上下方向に蛇行する一本道の蛇行流路が形成されるものがあった。（例えば、特許文献１参照。）

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平１１－１５９７３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、給湯器等の燃焼器は器具の小型化が望まれており、それに伴い、器具内部の構成部品も小型化が望まれ消音装置も例外ではない。従来の消音装置を小型化しようとした場合、上下方向の寸法は変更せずに、単純に上下方向と直交する左右方向（幅）を小さくすることが考えられるが、そうすると、消音装置内部の排気流路の幅が狭くなるため、排気抵抗が大きくなると共に騒音も増加する傾向にあり、単純な方法での騒音の低減と排気抵抗の低減の両立は困難であった。

【0005】

そこで、本発明は、消音装置の小型化に際し、騒音を低減しながら排気抵抗を低減可能な燃焼器の消音装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は上記課題を解決するために、請求項１では、燃焼器で発生する排気ガスを通過させることで排気ガスの騒音を低減する燃焼器の消音装置において、前記消音装置は、略直方体状のケーシングと該ケーシングの内壁に当接する内壁吸音材とからなり、内方に空間を形成する箱体と、前記箱体内に形成される空間を区画して前記排気ガスの排気流路を形成する仕切部材と、を備え、前記箱体は、第１の方向の一側壁側に前記排気ガスが流入する流入口が設けられると共に、前記第１の方向の一側壁と対向する前記第１の方向の他側壁側に前記排気ガスを外部に排出する排気口が設けられ、前記仕切部材は、前記第１の方向において前記排気口よりも前記第１の方向の一側壁寄りの位置であって第１の方向と直交する第２の方向の一側壁を基端部として、前記第２の方向の一側壁から前記第２の方向の一側壁と対向する第２の方向の他側壁側に向かって延在し、その終端部を前記第２の方向の他側壁に当接しないように位置させた第１片部と、該第１片部の終端部を基端部として、その基端部から前記第１の方向の一側壁側に向かって延在し、その終端部を前記第１の方向の一側壁に当接しないように位置させた第２片部とで構成され、吸音材からなるＬ字状の第１仕切部材と、前記第２の方向の一側壁と前記第２片部との間であって、その基端部を前記第１片部に当接しないように位置させ、その基端部から前記第１の方向の一側壁側に向かって延在し、その終端部を前記第２片部の終端部よりも前記第１の方向の一側壁側に延在させ、且つ前記第１の方向の一側壁に当接しないように位置させた第３片部と、該第３片部の終端部を基端部として、その基端部から前記第２の方向の他側壁側に向かって延在し、その終端部を前記第２の方向の他側壁に当接しないように位置させた第４片部とで構成され、少なくとも一部が吸音材からなるＬ字状の第２仕切部材と、で構成され、前記第４片部は、前記第１の方向において前記流入口と対向するように位置しており、前記流入口から第４片部までの間に前記排気流路の一部として空間部が形成され、さらに、前記第４片部の終端部と前記第２の方向の他側壁との間に前記排気ガスが通過する第１間隙と、前記第４片部の基端部と前記第２の方向の一側壁との間に前記排気ガスが通過する第２間隙とが形成され、前記排気流路として、前記第１間隙と連通し前記第１間隙を通過した前記排気ガスを前記第２片部と前記第２の方向の他側壁との間の空間を通過させて前記排気口まで導く第１流路と、前記第２間隙と連通し前記第２間隙を通過した前記排気ガスを前記第２の方向の一側壁と前記第３片部との間および前記第３片部と前記第２片部との間の空間を通過させて前記第１流路の上流区間に合流させる第２流路とが形成され、前記流入口から前記空間部を介し前記第１間隙を通過して前記第２流路からの前記排気ガスと合流する合流箇所までの前記排気ガスの経路と、前記流入口から前記空間部を介し前記第２間隙を通過して前記合流箇所で合流するまでの前記排気ガスの経路との経路長さを異ならせるものとした。

【0007】

また、請求項２では、前記第３片部を薄板材とすると共に、前記第４片部を吸音材とするものとした。

【0008】

また、請求項３では、前記空間部の断面積は、前記流入口の開口面積より大きいものとした。

【0009】

また、請求項４では、前記第２片部と前記第２の方向の他側壁との間に形成される前記第１流路の断面積は、前記第１間隙の断面積より大きいものとした。

【0010】

また、請求項５では、前記第１間隙の断面積は、前記第２間隙の断面積、または前記第２の方向の一側壁と前記第３片部との間に形成される前記第２流路の断面積、または前記第３片部と前記第２片部との間に形成される前記第２流路の断面積より小さいものとした。

【0011】

また、請求項６では、前記第２片部と前記第２の方向の他側壁との間に形成される前記第１流路の断面積は、前記第２の方向の一側壁と前記第３片部との間に形成される前記第２流路の断面積、または前記第３片部と前記第２片部との間に形成される前記第２流路の断面積より大きいものとした。

【0012】

また、請求項７では、前記第３片部の基端部と前記第１片部との間に形成される前記第２流路の断面積は、前記第２の方向の一側壁と前記第３片部との間に形成される前記第２流路の断面積、または前記第３片部と前記第２片部との間に形成される前記第２流路の断面積より大きいものとした。

【発明の効果】

【0013】

この発明の請求項１によれば、空間部は、第１間隙および第２間隙と連通しており、排気ガスが、第１間隙と通じる第１流路と、第２間隙と通じる第２流路とに分流するため、従来のような排気流路が一本道の場合と比較して、圧力が分散され排気抵抗が低減される。さらに、排気ガスが合流する合流箇所までの２つの排気ガスの経路の経路長さを異ならせたことで、一方の経路を流れた排気ガスの音波と他方の経路を流れた排気ガスの音波との間に位相差を生じさせ、この位相差の生じた音波を合流箇所で互いに干渉させることにより、排気ガスの騒音を低減させることができる。

【0014】

また、請求項２によれば、第３片部を薄板材としたことで、第２流路を極力狭くしないようにするので、排気抵抗を低減させることができる。

【0015】

また、請求項３によれば、空間部の断面積を、流入口の開口面積より大きくしたことで、流入口の直下流に流入口よりも広い空間である空間部が形成されているので、空間部で排気抵抗が減少すると共に、流入口から流入した排気ガスは空間部で膨張するため、排気ガスの音のエネルギーを低減でき、騒音を低減することができる。

【0016】

また、請求項４によれば、第２片部と第２の方向の他側壁との間に形成される第１流路の断面積を、第１間隙の断面積より大きくしたことで、空間部流出時に二分される一方の排気ガスの流路の断面積である第１間隙の断面積よりも、合流後の排気ガスが流れ排気口につながる第１流路の断面積の方が大きくなり、排気口に向かう排気ガスが流れやすくなるので、排気抵抗を低減させることができる。

【0017】

また、請求項５によれば、第１間隙の断面積は、第２間隙の断面積、または第２の方向の一側壁と第３片部との間に形成される第２流路の断面積、または第３片部と第２片部との間に形成される第２流路の断面積より小さくしたことで、空間部流出時に二分される排気ガスは、断面積が小さく排気抵抗の大きい第１間隙側よりも、断面積が大きく排気抵抗の小さい第２間隙、第２流路側に流れる割合が多くなる。すなわち、排気ガスの合流箇所までの経路長さの長い方の経路を流れる排気ガスの割合が多くなり、経路長さが長い分、吸音材と接触する距離および時間が長くなるので、排気ガスの騒音をより低減させることができる。

【0018】

また、請求項６によれば、第２片部と第２の方向の他側壁との間に形成される第１流路の断面積を、第２の方向の一側壁と第３片部との間に形成される第２流路の断面積、または第３片部と第２片部との間に形成される第２流路の断面積より大きくしたことで、第２流路の断面積よりも、合流後の排気ガスが流れ排気口につながる第１流路の断面積の方が大きくなり、排気口に向かう排気ガスが流れやすくなるので、排気抵抗を低減させることができる。

【0019】

また、請求項７によれば、第３片部の基端部と第１片部との間に形成される第２流路の断面積を、第２の方向の一側壁と第３片部との間に形成される第２流路の断面積、または第３片部と第２片部との間に形成される第２流路の断面積より大きくしたことで、排気ガスの流れが偏向し排気抵抗が高くなる傾向がある箇所としての第３片部の基端部と第１片部との間に形成される第２流路の断面積が大きくなり、排気ガスが流れやすくなるので、排気抵抗を低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の一実施形態の燃焼器の概略構成図。

【図2】図１における消音装置のＡ－Ａ断面図。

【図3】消音装置内の各部の空間の断面積を説明するための図。

【図4】他の消音装置内の各部の空間の断面積を説明するための図。

【発明を実施するための形態】

【0021】

次に、本発明の一実施形態の燃焼器について図１に基づいて説明する。

【0022】

１は本実施形態の燃焼器としての給湯器、２は石油やガス等を燃料とし下向きに火炎を発生する逆燃式の燃焼部である燃焼バーナ、３は燃焼バーナ２に燃焼用の空気を供給する送風機、４は燃焼バーナ２の下方に形成される燃焼室、５は燃焼室４内に設けられ燃焼バーナ２の燃焼に伴い発生する排気ガスの熱を回収するフィンチューブ式の熱交換器である。

【0023】

６は燃焼室４と連通しており、燃焼室４よりも排気ガス流れ方向下流側に位置し、熱交換器５の下方に配置される排気集合室である。排気集合室６は左右方向に延在し、一方側で熱交換器５と接続され、他方側で消音装置７と接続される。

【0024】

前記消音装置７は、燃焼バーナ２の燃焼に伴い発生する排気ガスの騒音を低減させるものであり、排気集合室６と連通し、排気集合室６よりも排気ガス流れ方向下流側に位置し、排気集合室６の上方に配置される。消音装置７は上下方向に延在し、その上部に排気ガスを器具外部に排出する排気口８を備えている。

【0025】

９は給水管、１０は給湯器１の器具外の給湯栓（図示せず）まで温水を供給する給湯管である。

【0026】

前記給水管９からの給水は、熱交換器５に導入され、熱交換器５にて燃焼バーナ２の燃焼に伴い発生した高温の排気ガスと熱交換加熱され、給湯管１０を介して給湯栓からユーザの設定した給湯温度にて出湯されるものである。

【0027】

前記燃焼バーナ２の燃焼に伴い発生した排気ガスは、送風機３の送風力により、燃焼室４を下向きに流れ、熱交換器５を通過する。そして、熱交換部５を下向きに通過した排気ガスは、排気集合室６にて下向きから上向きにＵターンされ、消音装置７に上向きに流入し、消音装置７を通過して排気口８から器具外に排出されるものである。

【0028】

次に、本発明の消音装置７について、図２～図３に基づいて説明する。図２は図１のＡ－Ａ線に沿う断面図で、消音装置７の内部構造を示しており、図３は消音装置７内の各部の空間の断面積を説明するための図である。本実施形態においては、消音装置７の上下方向が本発明でいう第１の方向であり、前後方向が本発明でいう第１の方向と直交する第２の方向である。

【0029】

前記消音装置７は、四方の一側壁（前面壁、後面壁、左側面壁、右側面壁）と、天面壁、底面壁からなる縦長の略直方体状のケーシング１１と、そのケーシング１１の内壁に当接する内壁吸音材１２（前面壁内壁吸音材、後面壁内壁吸音材、左側面壁内壁吸音材、右側面壁内壁吸音材、天面壁内壁吸音材、底面壁内壁吸音材）とで構成され、内方に略直方体状の空間を形成する箱体１３を備えている。また、内壁吸音材１２の内表面（略直方体状の空間と接する面）には、複数の孔が形成された金属板（いわゆる多孔鋼板やパンチングメタル）が配設される。

【0030】

なお、本実施形態の箱体１３については、ケーシング１１の前面壁と内壁吸音材１２の前面壁内壁吸音材を合わせたものを前面壁１３ａとし、ケーシング１１の後面壁と内壁吸音材１２の後面壁内壁吸音材を合わせたものを後面壁１３ｂとし、ケーシング１１の左側面壁と内壁吸音材１２の左側面壁内壁吸音材を合わせたものを左側面壁１３ｃとし、ケーシング１１の右側面壁と内壁吸音材１２の右側面壁内壁吸音材を合わせたものを右側面壁１３ｄとし、ケーシング１１の天面壁と内壁吸音材１２の天面壁内壁吸音材を合わせたものを天面壁１３ｅとし、ケーシング１１の底面壁と内壁吸音材１２の底面壁内壁吸音材を合わせたものを底面壁１３ｆとする。

【0031】

前記箱体１３（消音装置７）には、排気集合室６を通過してきた排気ガスが流入する流入口１４が設けられると共に、箱体１３内を通過した排気ガスを外部に排出する排気口８が設けられる。前記流入口１４は、箱体１３の底面壁１３ｆ（本発明でいう第１の方向の一側壁）に設けられ、前記排気口８は、箱体１３の天面壁１３ｅ（本発明でいう第１の方向の他側壁）側であって、前面壁１３ａ（本発明でいう第２の方向の一側壁）の上部に設けられている。

【0032】

また、消音装置７は、前記箱体１３内に形成される略直方体状の空間を区画して流通する排気ガスの排気流路１５を形成する仕切部材１６を備えている。

【0033】

前記仕切部材１６は、第１仕切部材１７と第２仕切部材１８とで構成され、前記第１仕切部材１７は、上下方向において排気口８よりも底面壁１３ｆ寄りの位置であって、前面壁１３ａを基端部として、前面壁１３ａから前面壁１３ａと対向する後面壁１３ｂ（本発明でいう第２の方向の他側壁）側に向かって延在し、その終端部を後面壁１３ｂに当接しないように、前後方向において前面壁１３ａと後面壁１３ｂの間の略中間位置に位置させた第１片部１７ａを有する。さらに、第１仕切部材１７は、その第１片部１７ａの終端部を基端部として、その基端部から底面壁１３ｆ側に向かって延在し、その終端部を底面壁１３ｆに当接しないように位置させた第２片部１７ｂを有し、前記第１片部１７ａと第２片部１７ｂとで第１仕切部材１７が構成されている。

【0034】

前記第１片部１７ａおよび第２片部１７ｂは吸音材からなり、第１仕切部材１７としてはＬ字状に形成されている。第１片部１７ａおよび第２片部１７ｂは連続的につながった吸音材でもよく、第１片部１７ａと第２片部１７ｂとで分割された吸音材でもよい。なお、第１仕切部材１７は、箱体１３内の空間を区画するため、左右方向において、その一端が左側面壁１３ｃに当接し、他端が右側面壁１３ｄに当接し、第１仕切部材１７の左右方向の長さは左側面壁１３ｃから右側面壁１３ｄまでとなる。

【0035】

また、第１片部１７ａおよび第２片部１７ｂにおいて、排気ガスと接する面には金属板が配設され、必要に応じて、貫通孔のない金属板や複数の孔が形成された所謂パンチングメタルなどを選定することができる。

【0036】

前記第２仕切部材１８は、前後方向において前面壁１３ａと第２片部１７ｂとの間（略中間位置）であって、その基端部を第１片部１７ａに当接しないように位置させ、その基端部から底面壁１３ｆ側に向かって延在し、その終端部を上下方向において第２片部１７ｂの終端部よりも底面壁１３ｆ側に延在させ、且つ底面壁１３ｆに当接しないように位置させた第３片部１８ａを有する。さらに、第２仕切部材１８は、その第３片部１８ａの終端部を基端部として、その基端部から後面壁１３ｂ側に向かって延在し、その終端部を前後方向において第２片部１７ｂよりも後面壁１３ｂ側に延在させ、且つ後面壁１３ｂに当接しないように位置させた第４片部１８ｂを有し、前記第３片部１８ａと第４片部１８ｂとで第２仕切部材１８が構成されている。なお、上下方向において第４片部１８ｂと第２片部１７ｂの終端部との間には排気ガスが通過するための間隙が形成されている。

【0037】

前記第４片部１８ｂにおいて、排気ガスと接する面には金属板が配設され、必要に応じて、貫通孔のない金属板や複数の孔が形成された所謂パンチングメタルなどを選定することができる。

【0038】

ここで、前記第３片部１８ａは薄板材としての薄鋼板（板状に加工された板金）からなり、第４片部１８ｂは吸音材からなり、第２仕切部材１８としてはＬ字状に形成されている。本実施形態では、第３片部１８ａを薄鋼板とし、第４片部１８ｂを吸音材として、第２仕切部材１８の少なくとも一部が吸音材からなるものとしているが、第３片部１８ａを吸音材からなるものとしてもよく、第３片部１８ａを吸音材とした場合、第３片部１８ａおよび第４片部１８ｂは連続的につながった吸音材でもよく、第３片部１８ａと第４片部１８ｂとで分割された吸音材としてもよい。ただし、第３片部１８ａを吸音材とした場合、その厚みは他の吸音材（第１片部１７ａ、第２片部１７ｂ、第４片部１８ｂ）よりも薄くすることが望ましい。なお、第２仕切部材１８は、箱体１３内の空間を区画するため、左右方向において、その一端が左側面壁１３ｃに当接し、他端が右側面壁１３ｄに当接し、第２仕切部材１８の左右方向の長さは左側面壁１３ｃから右側面壁１３ｄまでとなる。

【0039】

また、前記第４片部１８ｂは、上下方向において底面壁１３ｆに形成された流入口１４と対向するように位置しており、流入口１４から第４片部１８ｂまでの間に空間部としての膨張室１９が形成される。この膨張室１９は箱体１３内において排気ガスが流れる前記排気流路１５の一部として機能する。

【0040】

さらに、前後方向において第４片部１８ｂの終端部と後面壁１３ｂとの間には、排気ガスが通過する第１間隙２０が形成され、第４片部１８ｂの基端部と前面壁１３ａとの間には、排気ガスが通過する第２間隙２１が形成される。流入口１４から膨張室１９に流入した排気ガスは、第１間隙２０に向かう流れと第２間隙２１に向かう流れに分かれるものである。

【0041】

また、前記第１間隙２０を通過した排気ガスが流れる前記排気流路１５として第１流路２２が形成されており、該第１流路２２は、第１間隙２０と連通し第１間隙２０を通過した排気ガスを、前後方向において第２片部１７ｂと後面壁１３ｂとの間の空間、およびその空間に連続する、上下方向において第１片部１７ａと天面壁１３ｅとの間の空間を通過させて排気口８まで導く流路である。

【0042】

一方、前記第２間隙２１を通過した排気ガスが流れる前記排気流路１５として第２流路２３が形成されており、該第２流路２３は、第２間隙２１と連通し第２間隙２１を通過した排気ガスを、前後方向において前面壁１３ａと第３片部１８ａとの間の空間、および第３片部１８ａと第２片部１７ｂとの間の空間を通過させて、第１流路２２の上流区間、ここでは、第１間隙２０直下流側の第１流路２２に合流させる流路である。なお、第２流路２３は、詳細に説明すると、上記の前後方向の空間の他に、上下方向において第３片部１８ａの基端部と第１片部１７ａとの間であって排気ガスの流れが折り返されるように偏向される空間が含まれると共に、上下方向において第４片部１８ｂと第２片部１７ｂの終端部との間の空間（間隙）が含まれる。

【0043】

ここで、図２に示されているように、流入口１４から膨張室１９を介し第１間隙２０を通過して第２流路２３からの排気ガスと合流する合流箇所までの排気ガスの経路Ｋ１（一点鎖線で表記）と、流入口１４から膨張室１９を介し第２間隙２１を通過して第２流路２３を流れ前記合流箇所で合流するまでの排気ガスの経路Ｋ２（二点鎖線で表記）との経路長さを異ならせており、経路の長さとしては経路Ｋ２の方が経路Ｋ１よりも長い、Ｋ２＞Ｋ１の関係性を有する。合流後の排気ガスは破線のように流れ、排気口８から排出される。上記のように、排気ガスが合流する合流箇所までの排気ガスの経路Ｋ１と経路Ｋ２との経路長さを異ならせたことで、経路Ｋ１を流れた排気ガスの音波と経路Ｋ２を流れた排気ガスの音波との間に位相差を生じさせ、この位相差の生じた音波を合流箇所で互いに干渉させることにより、排気ガスの騒音を低減できるものである。

【0044】

次に、図３に基づいて消音装置７内に形成された各部の空間の断面積の大きさについて説明する。ここで、図３に示したａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｒの位置において左右方向の長さはそれぞれ同じ長さ（ただし、流入口１４を示すｒの位置における左右方向の長さはａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｒの位置における左右方向の長さ以下とする。）となっており、図３に示したａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｒの各部の線分の長さの比較がすなわち各部の断面積の大きさの比較となるものである。

【0045】

まず、膨張室１９の断面積ｄは、流入口１４の開口面積ｒ（断面積ｒ）より大きくなっている。よって、流入口１４の直下流に流入口１４よりも広い空間である膨張室１９が形成されているので、膨張室１９で排気抵抗が減少すると共に、流入口１４から流入した排気ガスは膨張室１９で膨張するため、排気ガスの音のエネルギーを低減でき、騒音を低減することができる。

【0046】

また、膨張室１９は、第１間隙２０および第２間隙２１と連通しており、排気ガスが、第１間隙２０と通じる第１流路２２と、第２間隙２１と通じる第２流路２３とに分流（排気ガスの経路が分岐）するため、従来のような排気流路が一本道の場合と比較して、圧力が分散され排気抵抗が低減される。なお、第４片部１８ｂは上下方向において流入口１４と対向する位置にあるため、流入口１４から膨張室１９に流入した排気ガスは第４片部１８ｂにぶつかりやすく、排気ガスが二分しやすくなっている。

【0047】

次に、第２片部１７ｂと後面壁１３ｂとの間に形成される第１流路２２の断面積ａは、第１間隙２０の断面積ｂより大きくなっている。また、前記第１流路２２の断面積ａは、前面壁１３ａと第３片部１８ａとの間に形成される第２流路２３の断面積ｃ（＝第２間隙２１の断面積）、または第３片部１８ａと第２片部１７ｂとの間に形成される第２流路２３の断面積ｃより大きくなっている。よって、膨張室１９流出時に二分される排気ガスの一方の流路の断面積である第１間隙２０の断面積ｂ、または第２流路２３の断面積ｃ（＝膨張室１９流出時に二分される排気ガスの他方の流路の断面積である第２間隙２１の断面積）よりも、合流後の排気ガスが流れ排気口８につながる第１流路２２の断面積ａを大きくすることで、排気口８に向かう排気ガスが流れやすくなるため、排気抵抗を低減させることができる。

【0048】

なお、上記第１流路２２の断面積ａは、前面壁１３ａと第３片部１８ａとの間に形成される第２流路２３の断面積ｃ、または第３片部１８ａと第２片部１７ｂとの間に形成される第２流路２３の断面積ｃより大きいものとしたが、前面壁１３ａと第３片部１８ａとの間に形成される第２流路２３の断面積ｃと第３片部１８ａと第２片部１７ｂとの間に形成される第２流路２３の断面積ｃを足したものが、上記第１流路２２の断面積ａと略等しくなるようにすることが、排気抵抗低減の観点からすると望ましい。

【0049】

また、第２流路２３を形成するために配設された第３片部１８ａは、薄鋼板としているので、厚みのある吸音材とした場合と比較して、第３片部１８ａと隣り合うそれぞれの第２流路２３（第２流路２３の断面積ｃ）を極力狭くしないようにするので、排気抵抗を低減させることができる。

【0050】

さらに、第２流路２３のうち、第３片部１８ａの基端部と第１片部１７ａとの間に形成される第２流路２３の断面積ｅは、前面壁１３ａと第３片部１８ａとの間に形成される第２流路２３の断面積ｃ、または第３片部１８ａと第２片部１７ｂとの間に形成される第２流路２３の断面積ｃより大きくなっている。第２流路２３の断面積ｅの箇所のように、排気ガスの流れがＵターンするように偏向または屈曲するところでは排気抵抗が高くなる傾向があるため、それを抑制するために、第２流路２３の断面積ｅを、前面壁１３ａと第３片部１８ａとの間に形成される第２流路２３の断面積ｃまたは第３片部１８ａと第２片部１７ｂとの間に形成される第２流路２３の断面積ｃより大きくすることで、第２流路２３の断面積ｅの箇所において排気ガスが流れやすくなり、排気抵抗を低減させることができる。

【0051】

以上説明してきた各種の方策により、排気ガスの騒音を低減しながら排気抵抗も低減することができ、消音装置７を小型化したとしても、排気ガスの騒音が大きくならず、排気抵抗も大きくならないものが提供可能となるものである。

【0052】

次に、先に説明した図３の消音装置７とは別の実施形態としての図４に示した消音装置７について説明する。なお、先に説明した図３の消音装置７と同じ構成は同じ符号を付してその説明を省略する。

【0053】

ここで、図４に示す消音装置７において、消音装置７内に形成された各部の空間の断面積の大きさについて説明すると、図４に示したａ、Ｂ、Ｃ、ｄ、ｅ、ｒの位置において左右方向の長さはそれぞれ同じ長さ（ただし、流入口１４を示すｒの位置における左右方向の長さはａ、Ｂ、Ｃ、ｄ、ｅ、ｒの位置における左右方向の長さ以下とする。）となっており、図４に示したａ、Ｂ、Ｃ、ｄ、ｅ、ｒの各部の線分の長さの比較がすなわち各部の断面積の大きさの比較となるものである。

【0054】

まず、膨張室１９の断面積ｄは、流入口１４の開口面積ｒ（断面積ｒ）より大きくなっている。よって、流入口１４の直下流に流入口１４よりも広い空間である膨張室１９が形成されているので、膨張室１９で排気抵抗が減少すると共に、流入口１４から流入した排気ガスは膨張室１９で膨張するため、排気ガスの音のエネルギーを低減でき、騒音を低減することができる。

【0055】

また、膨張室１９は、第１間隙２０および第２間隙２１と連通しており、排気ガスが、第１間隙２０と通じる第１流路２２と、第２間隙２１と通じる第２流路２３とに分流（排気ガスの経路が分岐）するため、従来のような排気流路が一本道の場合と比較して、圧力が分散され排気抵抗が低減される。なお、第４片部１８ｂは上下方向において流入口１４と対向する位置にあるため、流入口１４から膨張室１９に流入した排気ガスは第４片部１８ｂにぶつかりやすく、排気ガスが二分しやすくなっている。

【0056】

次に、第２片部１７ｂと後面壁１３ｂとの間に形成される第１流路２２の断面積ａは、第１間隙２０の断面積Ｂより大きくなっている。また、前記第１流路２２の断面積ａは、前面壁１３ａと第３片部１８ａとの間に形成される第２流路２３の断面積ｃ（＝第２間隙２１の断面積Ｃ）、または第３片部１８ａと第２片部１７ｂとの間に形成される第２流路２３の断面積ｃより大きくなっている。よって、膨張室１９流出時に二分される排気ガスの一方の流路の断面積である第１間隙２０の断面積Ｂ、または第２流路２３の断面積ｃ（＝膨張室１９流出時に二分される排気ガスの他方の流路の断面積である第２間隙２１の断面積Ｃ）よりも、合流後の排気ガスが流れ排気口８につながる第１流路２２の断面積ａを大きくすることで、排気口８に向かう排気ガスが流れやすくなるため、排気抵抗を低減させることができる。

【0057】

なお、上記第１流路２２の断面積ａは、前面壁１３ａと第３片部１８ａとの間に形成される第２流路２３の断面積ｃ、または第３片部１８ａと第２片部１７ｂとの間に形成される第２流路２３の断面積ｃより大きいものとしたが、前面壁１３ａと第３片部１８ａとの間に形成される第２流路２３の断面積ｃと第３片部１８ａと第２片部１７ｂとの間に形成される第２流路２３の断面積ｃを足したものが、上記第１流路２２の断面積ａと略等しくなるようにすることが、排気抵抗低減の観点からすると望ましい。

【0058】

また、第１間隙２０の断面積Ｂは、第２間隙２１の断面積Ｃ、または前面壁１３ａと第３片部１８ａとの間に形成される第２流路２３の断面積ｃ、または第３片部１８ａと第２片部１７ｂとの間に形成される第２流路２３の断面積ｃより小さくなっている。よって、膨張室１９流出時に二分される排気ガスは、断面積が小さく排気抵抗の大きい第１間隙２０側よりも、断面積が大きく排気抵抗の小さい第２間隙２１（第２流路２３）側に流れる割合が多くなる。すなわち、前記経路Ｋ１よりも経路長さの長い前記経路Ｋ２を流れる排気ガスの割合が多くなり、経路長さが長い分、吸音材と接触する距離および時間が長くなるので、排気ガスの騒音をより低減させることができる。

【0059】

また、第２流路２３を形成するために配設された第３片部１８ａは、薄鋼板としているので、厚みのある吸音材とした場合と比較して、第３片部１８ａと隣り合うそれぞれの第２流路２３（第２流路２３の断面積ｃ）を極力狭くしないようにするので、排気抵抗を低減させることができる。

【0060】

さらに、第２流路２３のうち、第３片部１８ａの基端部と第１片部１７ａとの間に形成される第２流路２３の断面積ｅは、前面壁１３ａと第３片部１８ａとの間に形成される第２流路２３の断面積ｃ、または第３片部１８ａと第２片部１７ｂとの間に形成される第２流路２３の断面積ｃより大きくなっている。第２流路２３の断面積ｅの箇所のように、排気ガスの流れがＵターンするように偏向または屈曲するところでは排気抵抗が高くなる傾向があるため、それを抑制するために、第２流路２３の断面積ｅを、前面壁１３ａと第３片部１８ａとの間に形成される第２流路２３の断面積ｃまたは第３片部１８ａと第２片部１７ｂとの間に形成される第２流路２３の断面積ｃより大きくすることで、第２流路２３の断面積ｅの箇所において排気ガスが流れやすくなり、排気抵抗を低減させることができる。

【0061】

以上説明してきた各種の方策により、排気ガスの騒音を低減しながら排気抵抗も低減することができ、消音装置７を小型化したとしても、排気ガスの騒音が大きくならず、排気抵抗も大きくならないものが提供可能となるものである。

【0062】

なお、本発明は先に説明した２つの実施形態に限定されるものではなく、先に説明した実施形態では、消音装置７の上下方向を第１の方向、前後方向を第２の方向としたが、これは方向の一例を示したにすぎず、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。

【0063】

また、先に説明した２つの実施形態では、排気口８は、箱体１３の天面壁１３ｅ（本発明でいう第１の方向の他側壁）側であって、前面壁１３ａの上部に設けたが、排気口８は、天面壁１３ｅに設けたものであってもよい。

【符号の説明】

【0064】

１ 燃焼器
７ 消音装置
８ 排気口
１１ ケーシング
１２ 内壁吸音材
１３ 箱体
１３ａ 前面壁
１３ｂ 後面壁
１３ｅ 天面壁
１３ｆ 底面壁
１４ 流入口
１５ 排気流路
１６ 仕切部材
１７ 第１仕切部材
１７ａ 第１片部
１７ｂ 第２片部
１８ 第２仕切部材
１８ａ 第３片部
１８ｂ 第４片部
１９ 膨張室
２０ 第１間隙
２１ 第２間隙
２２ 第１流路
２３ 第２流路
Ｋ１ 排気ガスの経路
Ｋ２ 排気ガスの経路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】