JP3790062B2

JP3790062B2 - ダクト整流板及びその組立方法

Info

Publication number: JP3790062B2
Application number: JP02806999A
Authority: JP
Inventors: 明熊谷; 力柘植; 大十榊原
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 1999-02-05
Filing date: 1999-02-05
Publication date: 2006-06-28
Anticipated expiration: 2019-02-05
Also published as: JP2000227213A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、給湯器等の熱交換器の上部に連設された排気ダクト内に設けるダクト整流板及びその組立方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、屋外設置型の給湯器は、比較的狭いスペースに設置できるように、器具全体の小型化が要求され、同時に高い給湯能力を得ることも要求されている。そのため、小さな燃焼スペースで十分な燃焼量が得られるように、強制的に給気する燃焼装置が採用されている。一方、強制的に給気を行うことによって燃焼排気の流速が高くなり、燃焼運転時の排気音が騒音となる不都合がある。そのため、この種の給湯器においては、熱交換器の上端開口部に接続された排気ダクトの内部に、燃焼排気を屈曲させて排出方向に案内するダクト整流板を設け、燃焼排気が流動する際に生じる耳障りな高周波域の音を取り除くようにしたものが知られている。
【０００３】
この種のダクト整流板は、例えば、実開平６−２２７４３号公報に見られるように、前記熱交換器の上部に臨む板状の下方整流部と該下方整流部の後方部分を上方に円弧状に屈曲させて形成された屈曲整流部とからなる第１整流板と、該第１整流板と別体に形成され該第１整流板の屈曲整流部に接続することにより排気を前方の排出口に案内する板状の第２整流板とを備えている。そして、該排気ダクトの内部の所定位置に第１整流板と第２整流板とを取り付けることによって第１整流板と第２整流板とが連設され、燃焼排気を一旦後方に屈曲させた後に前方に屈曲させて前方に排出する排気経路を形成している。
【０００４】
このように、ダクト整流板を設けて排気経路を屈曲させることにより、燃焼排気が流動する際の高周波域の音が抑えられ、排気の流動に伴う騒音を低減することができる。なお、ダクト整流板を設けて排気経路を屈曲させることによって、排気ダクトが小型化でき、排出口からの雨水の侵入が防止できるといった利点もある。
【０００５】
また、給湯器のバーナへの着火時に一時的に燃焼排気圧が高くなると、燃焼排気が前記下方整流部に比較的強く衝突するために共鳴音が生じることがある。そのため、前記下方整流部に、該下方整流部を貫通するバーリング孔を形成して、小量の排気を該バーリング孔から排出させることにより、着火時の共鳴音を低減することが行われている。
【０００６】
しかし、前記ダクト整流板によって燃焼排気を屈曲させる排気経路を形成しただけでは、耳障りな高周波域の排気音を抑えることが不充分であり、排気に伴う騒音を一層低減させることが望まれている。そこで、前記排気経路の内壁面に吸音材を貼着して設けることが考えられるが、この場合には排気経路を狭めることになり、円滑な排気の流動を阻害するおそれがある。
【０００７】
また、ダクト整流板の内部（即ち、従来の構造によれば第１整流板と第２整流板との間）に吸音材を設け、該吸音材に対応する位置の該下方整流部に該吸音材を露出させるための開放部を設けて、該吸音材により燃焼排気が流動する際に生じる騒音を抑えることが考えられる。しかし、第１整流板と第２整流板とが別体に構成されたダクト整流板の内部に吸音材を設けるためには、該吸音材をダクト整流板の内部に吸音材を固定するための部材が別途必要となるために部品点数が増加してコストが増加する不都合がある。それだけでなく、第１整流板と第２整流板との組付けと同時に吸音材の取り付け作業を行わなければならないために、吸音材の取付作業が煩わしく、作業効率が低下する不都合がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
かかる不都合を解消して、本発明は、排気に伴う騒音を十分に低減することができる構造簡単なダクト整流板を提供することを目的とし、また、ダクト整流板の内部への吸音材の取付作業を極めて容易に行うことができるダクト整流板の組立方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明は、熱交換器の上端開口部に被冠されて該熱交換器を経て上昇する燃焼排気を前方に形成された排出口から排出する排気ダクトに設けられ、該排気ダクトの内部において前記熱交換器を経て上昇する燃焼排気を、一旦後方に屈曲させた後に前方に屈曲させて前記排出口へ案内する排気経路を形成するダクト整流板において、略矩形状の金属板材をその略中央部から円弧状に屈曲させて折り返すことにより、前記熱交換器の上端開口部に臨んで排気を後方に案内する下方整流部と、該下方整流部に連続して該下方整流部に案内された排気を上方に案内しつつ前方に屈曲させる屈曲整流部と、該屈曲整流部に連続して該屈曲整流部に案内された排気を前記排出口に案内する上方整流部とが形成され、更に、前記下方整流部の前方の端部と前記上方整流部の前方の端部とが間隙を存して対向されてなり、前記下方整流部の所定位置に貫通する開放部を設け、前記下方整流部の前方の端部と前記上方整流部の前方の端部との間隙を介して該下方整流部と該上方整流部との間に挿入されて前記開放部を閉塞する吸音材を設け、該吸音材は、前記下方整流部と前記上方整流部との互いに接近する方向への弾性力により該下方整流部と該上方整流部との間に圧接挟持されることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、前記吸音材を前記開放部から露出するようにダクト整流板の下部整流部と上部整流部との間に設けたので、排気経路を狭めることなく吸音材を設けることができ、該吸音材は、開放部から露出して排気の流動に生じる音を吸収するので、十分に騒音の発生を防止することができる。
【００１１】
該吸音材は、ダクト整流板の下部整流部と上部整流部とにより、弾発的に押さえつけられているので、従来のように吸音材をダクト整流板の内部に固定する部材を設けなくても、確実に固定することができ、部品点数を増加させることなく安価に形成することができる。
【００１２】
また、吸音材は、下部整流部と上部整流部との復元弾性によって弾発的に押さえつけられているので、開放部を介して燃焼排気が比較的強く衝突しても、吸音材が開放部から持ち上げられることがなく開放部を確実に閉塞した状態を維持して高い吸音効果を得ることができる。
【００１３】
また、前記下方整流部の前記吸音材との当接位置には、該吸音材に挿入して該吸音材を移動不能に係止する係止爪が形成されていることが好ましい。これにより、吸音材の前後左右方向の位置ズレを防止することができ、下部整流部と上部整流部との間からの吸音材の抜け出しを確実に防止することができる。
【００１４】
また、本発明は、前記ダクト整流板の組立方法において、略矩形状の金属板材の前側半部に該板材を貫通する開放部を設けて下方整流部を形成し、該板材の略中央部を上方に向かって円弧状に屈曲させて屈曲整流部を形成すると同時に、該板材の後側半部を前記下方整流部の上方側に折り返して該下方整流部に前方から後方にわたり間隔を存して対向する上方整流部を形成する折り返し工程と、前記下方整流部と前記上方整流部とを弾発的に離反させて、その前方に形成された下方整流部と上方整流部との間隙から前記吸音材を前記下方整流部と前記上方整流部との間に挿入し、前記下方整流部と前記上方整流部とが互いに接近する方向に有する復元弾性により該吸音材を前記下方整流部と前記上方整流部との間の前記開放部を閉塞する位置に圧接挟持させる吸音材挿入工程とを備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、前記折り返し工程によって略矩形状の金属板材から下方整流部、屈曲整流部、及び上方整流部を形成して前記ダクト整流板を得ることができる。これにより、下方整流部から上方整流部を持ち上げるように離反させた場合に、上方整流部と下方整流部とが互いに接近しようとする復元弾性を得ることができ、上方整流部と下方整流部との間隔を一定に保持することができる。
【００１６】
そして、前記吸音材挿入工程により、下方整流部と上方整流部とを弾発的に離反させて吸音材を挿入するといった極めて簡単な作業だけで、下方整流部と上方整流部との間に容易に吸音材を挿入することができる。しかも、下方整流部からの上方整流部の離反状態を解除したときには、上方整流部と下方整流部とが互いに接近しようとする復元弾性によって吸音材が押さえつけられ、上方整流部と下方整流部との間への吸音材の保持状態が確実に維持される。
【００１７】
また、前記下方整流部の前端縁と前記開放部との間には、内周縁が上方に突出するバーリング孔が形成されており、前記吸音材挿入工程においては、前記吸音材を内方に案内する板状の吸音材案内治具を、前記バーリング孔の上端に当接して前記下方整流部を押さえ、該吸音材案内治具により前記下方整流部を押さえた状態で前記上方整流部を弾発的に上方に引き上げて該上方整流部を前記下方整流部から離反させ、前記吸音材を該吸音材案内治具に沿って前記下方整流部と前記上方整流部との間の前記開放部を閉塞する位置に挿入することを特徴とする。
【００１８】
着火時の共鳴音を防止するために前記バーリング孔が設けられており、該バーリング孔からの雨水の侵入を防止するために、該バーリング孔が下方整流部の上方に突出して形成されている場合には、下方整流部と上方整流部との間に吸音材を挿入するときに、該吸音材がバーリング孔に引っかかり、円滑な挿入作業が望めないおそれがある。そこで本発明によれば、吸音材案内治具を使用することによって、バーリング孔の上端に当接して平坦な吸音材の案内路を形成するので、該吸音材を円滑に挿入することができる。また、上方整流部を下方整流部から上方に離反させる際に吸音材案内治具によって下方整流部を押さえておくことができるので、該吸音材の挿入作業を容易に行うことができる。
【００１９】
また、前記吸音材挿入工程において前記下方整流部と前記上方整流部との間に前記吸音材を挿入するとき、シート状の前記吸音材を略中央部から折り返して板状の挿入具の先端部に保持させ、該挿入具を前記下方整流部と前記上方整流部との間に挿入することにより吸音材を前記開放部を閉塞する位置に押し込むことを特徴とする。
【００２０】
例えば、前記吸音材として、グラスファイバー製マットを採用することが考えられるが、この種の吸音材は、比較的柔らかく、前記下方整流部と前記上方整流部との間に挿入しずらい場合がある。この場合には、前記挿入具の先端部に、吸音材を二つ折りして保持させ、該挿入具を下方整流部と上方整流部との間に押し込むだけで、容易に吸音材の挿入作業を行うことができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本実施形態の排気ダクトを示す縦断面説明図、図２はダクト本体を示す説明的斜視図、図３はダクト整流板の底面図、図４（ａ）及び（ｂ）はダクト整流板の折り返し工程を示す説明図、図５（ａ）乃至（ｃ）は吸音材挿入工程を示す説明図である。
【００２２】
本実施形態の排気ダクト１は、図１に示すように、給湯器の熱交換器２の上端開口部３に被冠されている。熱交換器２は、図示しないガスバーナ等の燃焼装置の上部に連設されており、排気ダクト１は、熱交換器２を経て上昇する燃焼排気を排出する。
【００２３】
該排気ダクト１は、前方に排出口４が形成されたダクト本体５と、該ダクト本体５の内部において燃焼排気を排出口４へ案内する排気経路を形成するダクト整流板６とにより構成されている。
【００２４】
該ダクト本体５は、図１及び図２に示すように、互いに対向して起立する両側板７と、両側板７の後側縁に連設された後側板８と、上部を閉塞する天板９と、熱交換器２に連結する連結枠部１０とを備えている。両側板７の前側縁及び天板９の前側縁は開放する前記排出口４を形成している。該ダクト本体５の両側板７の内面側には、前記ダクト整流板６の両端縁部がネジｘにより連結されており、図２中破線示するように、該ダクト整流板６はダクト本体５の内部に固定されている。
【００２５】
該ダクト整流板６は、図１に示すように、前記熱交換器２の上端開口部３に臨んで排気を後方に案内する下方整流部１１と、該下方整流部の後方に案内された排気を上方に案内しつつ前方に屈曲させる屈曲整流部１２と、該屈曲整流部に案内された排気を前記排出口４に案内する上方整流部１３とを備えている。該ダクト整流板６は、図１及び図２に示すように、後述する金属製板材ｗを折り曲げることによって形成されており、これによって下方整流部１１、屈曲整流部１２、及び上方整流部１３が一体に連続して形成されている。前記下方整流部１１には、図３に示すように、その前端部に複数のバーリング孔１４が形成されている。該バーリング孔１４は、ガスバーナの着火時に小量の排気を排出させて共鳴音を低減するものである。該バーリング孔１４は、図１に示すように、内周縁が上方に突出するように形成されており、排気ダクト１の前記排出口４から内部に雨水が侵入することを防止している。
【００２６】
前記下方整流部１１の該バーリング孔１４と前記屈曲整流部１２との間には、図３に示すように、該下方整流部１１を方形状に貫通する複数の開放部１５が形成されている。該開放部１５を閉塞する位置における前記下方整流部１１と前記上方整流部１３との間には、図１に示すように、吸音材１６（本実施形態においてはグラスファイバーマットを採用した）が設けられている。該吸音材１６は、図３に示すように、開放部１５を介して前記下方整流部１１の下方に露出され、排気の流動時に生じる音を吸収して騒音の発生を防止する。該吸音材１６は、図１に示すように、前記下方整流部１１と前記上方整流部１３とが互いに接近する方向に有する弾性力により前記下方整流部１１と前記上方整流部１３とに圧接挟持されている。前記下方整流部１１と前記上方整流部１３とは一枚の金属製板材ｗを折り曲げることによって形成されているので、前記下方整流部１１と前記上方整流部１３との間隔寸法よりも厚みのある吸音材１６を設けることにより、前記下方整流部１１と前記上方整流部１３とに弾発的に挟持させることができ、例えば、吸音材１６を固定するための部材等を用いることなく、確実に前記下方整流部１１上に固定することができる。なお、本実施形態においては、吸音材１６であるグラスファイバーマットを二つ折りにすることによって吸音材１６の厚みを比較的厚く形成して、前記下方整流部１１と前記上方整流部１３とによる挟持を確実としたが、吸音材１６の厚みが十分に得られる場合には、二つ折りにすることなく平坦な状態で設けてもよい。また、それ以外には、吸音材１６であるグラスファイバーマットを複数枚に重ねて、前記下方整流部１１と前記上方整流部１３との間に設けてもよい。
【００２７】
更に、前記下方整流部１１と前記上方整流部１３とに挟持された吸音材１６は、図１に示すように、前記下方整流部１１の上方に突出して設けられた係止爪１７に係止され、前後左右方向に移動不能とされている。該係止爪１７は、前記開放部１５を打ち抜いて形成する際に切り残し部分を起立方向に折り曲げて形成されており、吸音材１６に食い込んで係止するようになっている。
【００２８】
また、図１及び図２に示すように、前記下方整流部１１の両側縁には前記ダクト本体５の両側板７にネジ止め連結するためのネジ孔を有する連結壁１８が形成されており、前記上方整流部１３の両側縁には前記ダクト本体５の両側板７にネジ止め連結するためのネジ孔を有する連結片１９が形成されている。更に、図２及び図３に示すように、前記下方整流部１１の周囲には、ダクト本体５と熱交換器２との間に挟持されて連結される連結枠部２０が形成されている。
【００２９】
次に、前記ダクト整流板６の組立方法を説明する。本実施形態のダクト整流板６は、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように略矩形状の金属板材ｗの一方半部の上方側に他方半部を折り返す折り返し工程と、図５（ａ）乃至（ｃ）に示すように下方整流部１１と前記上方整流部１３との間に前記吸音材１６を挿入する吸音材挿入工程とを行うことによって形成される。
【００３０】
先ず、図４（ａ）及び（ｂ）を参照して前記折り返し工程を説明する。図４（ａ）に示すように、前記板材ｗには、予めプレス成形等を施すことによって前記下方整流部１１とされる部位に前記バーリング孔１４、開放部１５、係止爪１７、連結壁１８、及び連結枠部２０が形成されている。屈曲整流部１２と上方整流部１３とは前記下方整流部１１の後端縁に連続して平板状に連なっている。上方整流部１３を形成する部位の両端部には、前記連結片１９が打ち抜き形成されており、該連結片１９は、上方整流部１３の両端部に起立する方向に予め折り曲げられている。
【００３１】
そして、図４（ａ）示の下方整流部１１に平板状に連なる該板材ｗの略中央部（屈曲整流部１２を形成する部位）を、図４（ｂ）に示すように上方向に円弧状に折り曲げ、該板材の後側半部（上方整流部１３を形成する部位）を下方整流部１１の上方に折り返す。これにより、下方整流部１１、屈曲整流部１２、及び上方整流部１３が形成される。このように、下方整流部１１、屈曲整流部１２、及び上方整流部１３を前記単一の板材ｗから形成することにより、下方整流部１１から上方整流部１３を持ち上げるように離反させたときに、上方整流部１３が下方整流部１１に向かって接近する方向に戻ろうとする弾力（スプリングバック）が生じ、上方整流部１３と下方整流部１１との間隔を一定に保持することができる。
【００３２】
次に、図５（ａ）乃至（ｃ）を参照して前記吸音材挿入工程を説明する。図５（ａ）に示すように、ダクト整流板６の下方整流部１１と上方整流部１３との間に前方から吸音材案内治具２１を挿入して下方整流部１１を所定位置に保持し、上方整流部１３を手作業等によって上方に引き開いて下方整流部１１から離反させる。該吸音材案内治具２１は基部２２と該基部２２に固定された案内板２３とによって構成されており、下方整流部１１と上方整流部１３との間には該案内板２２が挿入される。該案内板２２は下方整流部１１の上部に突出する前記バーリング孔１４の上端縁に当接し、該バーリング孔１４上に平滑な案内路を形成する。
【００３３】
次いで、図５（ｂ）に示すように、開かれた下方整流部１１と上方整流部１３との間に吸音材１６を挿入する。該吸音材１６は、挿入具２４の先端部に二つ折りの状態で保持され、該挿入具２４を押し込むことにより、吸音材１６を挿入する。該吸音材１６は、前記吸音材案内治具２１の案内板２３に沿って円滑にダクト整流板６の内部に押し入れられ、開放部１５を閉塞する位置に挿入される。開放部１５を閉塞する位置に挿入された吸音材１６は、係止爪１７に係止され、前後左右方向に移動自在とされる。
【００３４】
その後、図５（ｃ）に示すように、吸音材案内治具２１と挿入具２４とを取り外し、下方整流部１１からの上方整流部１３の離反を解除する。これにより、上方整流部１３が下方整流部１１に向かってスプリングバックによって弾発的に戻り、吸音材１６を下方整流部１１に向かって押さえつける。これにより、吸音材１６を固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の排気ダクトを示す縦断面説明図。
【図２】ダクト本体を示す説明的斜視図。
【図３】ダクト整流板の底面図。
【図４】ダクト整流板の折り返し工程を示す説明図。
【図５】吸音材挿入工程を示す説明図。
【符号の説明】
１…排気ダクト、２…熱交換器、３…上端開口部、４…排出口、６…ダクト整流板、１１…下方整流部、１２…屈曲整流部、１３…上方整流部、１４…バーリング孔、１５…開放部、１６…吸音材、１７…係止爪、２１…吸音材案内治具、２４…挿入具、ｗ…板材。

Claims

熱交換器の上端開口部に被冠されて該熱交換器を経て上昇する燃焼排気を前方に形成された排出口から排出する排気ダクトに設けられ、該排気ダクトの内部において前記熱交換器を経て上昇する燃焼排気を、一旦後方に屈曲させた後に前方に屈曲させて前記排出口へ案内する排気経路を形成するダクト整流板において、
略矩形状の金属板材をその略中央部から円弧状に屈曲させて折り返すことにより、前記熱交換器の上端開口部に臨んで排気を後方に案内する下方整流部と、該下方整流部に連続して該下方整流部に案内された排気を上方に案内しつつ前方に屈曲させる屈曲整流部と、該屈曲整流部に連続して該屈曲整流部に案内された排気を前記排出口に案内する上方整流部とが形成され、更に、前記下方整流部の前方の端部と前記上方整流部の前方の端部とが間隙を存して対向されてなり、
前記下方整流部の所定位置に貫通する開放部を設け、
前記下方整流部の前方の端部と前記上方整流部の前方の端部との間隙を介して該下方整流部と該上方整流部との間に挿入されて前記開放部を閉塞する吸音材を設け、
該吸音材は、前記下方整流部と前記上方整流部との互いに接近する方向への弾性力により該下方整流部と該上方整流部との間に圧接挟持されることを特徴とするダクト整流板。
前記下方整流部の前記吸音材との当接位置には、該吸音材に挿入して該吸音材を移動不能に係止する係止爪が形成されていることを特徴とする請求項１記載のダクト整流板。
熱交換器の上端開口部に被冠されて該熱交換器を経て上昇する燃焼排気を前方に形成された排出口から排出する排気ダクトに設けられ、該排気ダクトの内部において前記熱交換器を経て上昇する燃焼排気を、一旦後方に屈曲させた後に前方に屈曲させて前記排出口へ案内する排気経路を形成するダクト整流板の組立方法において、
略矩形状の金属板材の前側半部に該板材を貫通する開放部を設けて下方整流部を形成し、該板材の略中央部を上方に向かって円弧状に屈曲させて屈曲整流部を形成すると同時に、該板材の後側半部を前記下方整流部の上方側に折り返して該下方整流部に前方から後方にわたり間隔を存して対向する上方整流部を形成する折り返し工程と、
前記下方整流部と前記上方整流部とを弾発的に離反させて、その前方に形成された下方整流部と上方整流部との間隙から前記吸音材を前記下方整流部と前記上方整流部との間に挿入し、前記下方整流部と前記上方整流部とが互いに接近する方向に有する復元弾性により該吸音材を前記下方整流部と前記上方整流部との間の前記開放部を閉塞する位置に圧接挟持させる吸音材挿入工程とを備えることを特徴とするダクト整流板の組立方法。
前記下方整流部の前端縁と前記開放部との間には、内周縁が上方に突出するバーリング孔が形成されており、
前記吸音材挿入工程においては、前記吸音材を内方に案内する板状の吸音材案内治具を、前記バーリング孔の上端に当接して前記下方整流部を押さえ、該吸音材案内治具により前記下方整流部を押さえた状態で前記上方整流部を弾発的に上方に引き上げて該上方整流部を前記下方整流部から離反させ、前記吸音材を該吸音材案内治具に沿って前記下方整流部と前記上方整流部との間の前記開放部を閉塞する位置に挿入することを特徴とする請求項３記載のダクト整流板の組立方法。
前記吸音材挿入工程において前記下方整流部と前記上方整流部との間に前記吸音材を挿入するとき、シート状の前記吸音材を略中央部から折り返して板状の挿入具の先端部に保持させ、該挿入具を前記下方整流部と前記上方整流部との間に挿入することにより吸音材を前記開放部を閉塞する位置に押し込むことを特徴とする請求項３又は４記載のダクト整流板の組立方法。