JP2004332967A - フード装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡素な構造でありながら、排気対象の存在する局所領域の外周囲に安定なエアカーテンを形成することにより排気効率を高めたフード装置を提供する。
【解決手段】図のフード装置において、フード１００の内部に内設フード１０１が内蔵されるとともに、内設フードの上端に排気対象を排気するための吸気管１０２が接続されている。エアカーテン形成用外気は、フード１００の側壁に接続された給気管１０３を介してフード１００と内設フード１０１との間隙領域に吹き込まれ、次に、内設フード１０１の外周を旋回下降して内設フード１０１の全周に亘って配設された吹出口１０１Ｃからフードの内側へ吹出される。この吹出気流は、内設フード１０１の内壁、更にはフード１０１の内壁に沿って旋回下降し、フード１０１の下端から下方へ放出されて、排気対象の上昇旋回気流Ｆ２の外周囲にエアカーテンを形成する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は、排気等に使用して好適なフード装置に関し、特に、エアカーテンを利用することにより、効率的に排気等を行うことができるように構成したフード装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、所定の局所領域について排気を行う場合、この局所領域の周囲にエアカーテンを形成することにより、排気効率を高めるようにしたフード装置が知られている。そのようなフード装置の例として、例えば、特開２００１−３１１５４２号公報には、図４に示すようなフード装置が示されている。このフード装置は、排気を行うための吸気フード１１及び吸気管１２の外側に、これらに対して同軸状に、エアカーテンを形成するための給気チャンバー１４及び給気管１７を設けた２重管構造を用いている。
【０００３】
そして、外気供給ダクト１５より導入されたエアカーテン形成用外気は、外気供給口１５ａを経て給気通路１７ｃへ供給され、吸気管１２の外周囲を旋回しながら、この給気通路１７ｃ内を下方へ流れ、更に、吸気フード１１と給気チャンバー１４との間の間隙空間を旋回して下方の吹出口から外部へ放出され、旋回吹出気流Ｆ１（エアカーテン）を生ずる。このエアカーテンにより、所定局所領域の排気対象を周囲に拡散させることなく効率的に排気することができる。
【０００４】
なお、以上に説明したフード装置の場合、実際には、吸気フード１１と給気チャンバー１４との間の間隙空間を旋回して下方へ流れる吹出給気流の速度分布が不安定で偏流が生じやすく、この場合には、気流に明確な旋回性向が現れず、所期のエアカーテンが十分には得られないという問題点があった。
そこで、同公報には、この点を解消したフード装置として、更に、図５に示すフード装置が開示されている。
【０００５】
この図５のフード装置について簡単に説明すると、２は吸気管であり、所定局所領域内の排気対象は、吸気管２の下部吸気口２ａに吸い込まれて外部へ排気される。一方、エアカーテン生成用の空気が、外気供給ダクト５から給気管７へ供給され、吸気管２の外周を旋回しながら下方へ流れる。そして、給気管７の下端近くに設けられている整流板６の整流孔６ａにより整流されて流速分布が均一化される。次に、給気管７の下端の開口部７ｂから吸気フード１のフラットな頂部１ｂ面に向けて吹出されて半径方向へ偏向されることで圧損を生じ、更に流速分布の均一化が行われる。
【０００６】
そして、その後、流速分布の均一な旋回流となって、旋回流生成ステータ３ａが設けられている空気吹出口３を経て外部へ放出される。なお、この空気吹出口３を通過する際に、旋回流生成ステータ３ａによって更に旋回方向のベクトルが付与されることで、より流速の均一化された旋回流となって外部へ放出され、安定したエアカーテンが得られる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように図５に示されるフード装置では、速度分布の均一な安定したエアカーテンを実現できるが、図４のフード装置に比し部品点数が非常に多く構造も複雑であるため製造に手間がかかり、製造コストも大幅に高くなるという問題がある。
本発明は、これらの点に鑑み、図４に示されるフード装置と同程度に簡素な構造でありながら、速度分布の均一な安定したエアカーテンが得られるようにしたフード装置を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のフード装置は、フードと、フードの頂部に接続された吸気管と、フードの側壁の全周に亘って配設された複数の外気吹出口とを備えており、フードの下方の局所領域に存在する排気対象を、フード内を経て吸気管より外部へ排気するものであり、特に、複数の外気吹出口より吹出される外気が、フードの内壁に沿って旋回下降してフードの下端部より下方へ放出されることにより、局所領域の外周囲に安定したエアカーテンを形成するものである。
【０００９】
ここで、フードの具体的構造として、下端部が開口を成す第１のフードと、この第１のフード内に同軸状に内設され、開口を成す下端部が全周に亘って第１のフードの内壁に接続されている第２のフードとで構成することができ、この場合、吸気管を第１のフードの頂部で同軸に接続するとともに、第２のフードの上端部を吸気管の下端部と接続し、また、外気導入用の給気管を、前記第１のフードの側壁に接続するとともに、外気吹出口を、第２のフードの側壁に配設し、外気吹出口から第２のフードの内壁に沿って外気が吹出されるようにする。
【００１０】
更に、給気管を、第１のフードの外周の接線方向に偏心した位置関係をもって第１のフードの上部側壁に接続する構造、及び外気吹出口を給気管の接続位置よりも下方の位置で第２のフードの全周に亘って均等に配設させる構造を用いることで、より流速分布の均一なエアカーテンが得られる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明によるフード装置の実施例について、以下、図面を参照して詳細に説明する。
本発明によるフード装置の１実施例の正面図を図６に示す。この図において、１００はフードであり、その内部には内設フード１０１がフード１００と同軸状に内蔵されている。この内設フード１０１の上端部は、吸気管１０２に接続され、また、内設フードの下端部は、全周に亘ってフード１００の内壁と接着されている。そして、内設フードの下方部分には、エアカーテン形成用の旋回気流を生成するための吹出口が全周に亘って均等に設けられている。１０３は、エアカーテン形成用の外気を導入するための給気管であり、図７の平面図に示されるように、フード１００の外周の接線方向に偏心してフード１００に取り付けられている。
【００１２】
次に、この図７に示されているＸ−Ｙ平面でフード装置を切断したときの断面図を図８に示す。この図において、給気管１０３より導入された外気Ｆ０は、内設フード１０１の外壁とフード１００の内壁とフード１００の頂部１０４とで囲まれた領域に吹き込まれ、内設フード１０１の外周囲を旋回しながら下降し、内設フードに設けられている吹出口１０１Ｃより内設フード１０１の内側へ吹出される。
【００１３】
吹出口１０１Ｃより吹出された気流は、内設フード１０１の内壁に沿って旋回しつつ下降し、更にフード１００の内壁に沿って旋回下降してフード１００の下端より下方へエアカーテンＦ１として吹出される。
一方、所定局所領域に存在する排気対象は、旋回気流Ｆ２を形成しつつフード内に吸い込まれ、吸気管１０２を通って排気される。
【００１４】
次に、前述のエアカーテンＦ１の形成機序について、詳細に説明する。
図１は、本実施例のフード装置を斜め下方より見た斜視図であり、この図に示されるように、内設フード１０１に形成されている吹出口１０１Ｃは、内設フード１０１のほぼ周方向へ気流Ｆ５を吹き出すように構成されている。参考までに、吹出口付近の拡大図を図２に示す。
【００１５】
この図２に示されるように、吹出口１０１Ｃは、その開口が内設フード１０１のほぼ接線方向を向いており、これにより、吹出口１０１Ｃから吹出される気流Ｆ５は、内設フード１０１の内壁に沿って流れることになる。なお、ここで、この図に示されている内設フードの円錐面の母線に相当するＬ１、Ｌ２・・・と吹出口１０１Ｃとの成す角度αを大きくすることにより、気流Ｆ５の下方への降下速度を大きくすることができ、同時に下降方向も変更される。
【００１６】
次に、本実施例のフード装置を下方より見た底面図を図３に示す。この図に示されるように、上記気流Ｆ５が内設フード１０１及びフード１００の内壁に沿って旋回下降して下方へ吹出されることにより、エアカーテンＦ１が生成される。
【００１７】
以上の説明から明らかなように、本実施例では、吹出口が内設フード１０１の全周に亘って均等に設けられていることにより流速分布の均一化が図られ、かつ、各吹出口の向きは、各吹出口から放出された気流がフードの内壁に沿った強い旋回気流となるように設定されている。即ち、このように各吹出口を設けたことにより、流速分布の均一化と強い旋回性向の付与が実現されており、単純な構造でありながら十分なエアカーテンを得ることができる。
【００１８】
従って、本実施例のフード装置では、図４に示されているフード装置の場合よりも強い旋回性向を有するエアカーテンを得ることができ、また、エアカーテンの降下速度についても、前述のように、母線と吹出口との成す角度αの選定により容易に設定できる。
【００１９】
更に、所定局所領域における排気対象の生成状況が空間的に等方的でなく、例えば、特定の方向に偏って多くの排気対象が生成されているような場合には、この特定方向近辺のエアカーテンがより強くなるように、上記の角度αを各吹出口毎に最適な数値に設定することで、より効率的に排気を行うことも可能である。
【００２０】
また、図４に示されているフード装置のように、内側の吸気フード１１及び外側の給気フード１４の各下端部の間に狭い間隙をもたせて同軸状に組み立てる場合には、その作業上の精度を出す上で相応の困難さが伴うが、これに比し、本発明の実施例では、内設フード１０１の下端部を全周に亘ってフード１００の内壁に接着する構造となっているので、製作がはるかに容易であり、同時に構造的な強度も高くなる。
【００２１】
以上、本発明の実施例について説明したが、勿論、本発明は、これらの実施例に限定されるものではなく、様々な構造上の改変が可能である。その例を挙げれば、例えば、上述の実施例では吹出口が合計６個設けられているが、このような個数に限定すべきものでないことは勿論である。なお、吹出口の形状についても実施例に示されているような構造に限る必要はなく、要するに、内設フードのほぼ接線方向に向かう吹出気流が得られるものであればよい。
【００２２】
また、上記実施例では、複数の吹出口が、全周に亘り均等に配設されているが、必ずしもこのように均等に配設する必要はなく、例えば、前述のように、生成される排気対象の偏りが大きい場合には、これに応じた最適のエアカーテンの分布状態が得られるように、吹出口の配設状態を敢えて不均等なものに設定してもよい。
【００２３】
更に、当業者であれば、以上に述べた構造的改変の他に、この発明の技術思想の範囲で、細部にさまざまな変更を施した実施例を構成することも可能であるが、そのような実施例が本発明の範囲から除外されるものではないことも明らかである。
【００２４】
【発明の効果】
単純な構造でありながら、安定したエアカーテンが得られる。
製造が容易であり、かつ、構造的に高い強度及び安定性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるフード装置の１実施例の斜視図。
【図２】同実施例における吹出口周辺の拡大図。
【図３】同実施例の底面図。
【図４】従来のフード装置の１例を示す図。
【図５】従来のフード装置の他の例を示す図。
【図６】本発明によるフード装置の１実施例の正面図。
【図７】同実施例の平面図。
【図８】同実施例の断面図。
【符号の説明】
１００・・・フード
１０１・・・内設フード
１０１Ｃ・・・吹出口
１０２・・・吸気管
１０３・・・給気管
１０４・・・頂部
Ｆ０・・・導入外気
Ｆ１・・・エアカーテン流
Ｆ３・・・排気流
Ｆ５・・・吹出気流

Claims (4)

1. （１）フードと、
   （２）該フードの頂部に接続された吸気管と、
   （３）該フードの側壁の全周に亘って配設された複数の外気吹出口と、
   を備え、
   かつ、
   前記フードの下方の局所領域に存在する排気対象が、該フード内を経て前記吸気管より外部へ排気されるとともに、
   前記複数の外気吹出口より吹出される外気が、該フードの内壁に沿って旋回下降し、該フードの下端部より下方へ放出されることによって、前記局所領域の外周囲にエアカーテンが形成されることを特徴とするフード装置。
2. 前記フードは、下端部が開口を成している第１のフードと、該第１のフード内に同軸状に内設され、開口を成す下端部が全周に亘って該第１のフードの内壁に接続されている第２のフードとから構成され、
   かつ、
   前記吸気管は、前記第１のフードの頂部において、該第１のフードと同軸に接続されるとともに、前記第２のフードの上端部が該吸気管の下端部と接続され、
   更に、
   外気導入用の給気管が、前記第１のフードの側壁に接続されるとともに、前記外気吹出口は、前記第２のフードの側壁の全周に亘って配設され、前記外気が、該外気吹出口から該第２のフードの内壁に沿って吹出されることを特徴とする請求項１記載のフード装置。
3. 前記給気管は、前記該第１のフードの外周の接線方向に偏心した位置関係をもって該第１のフードの上部側壁に接続されていることを特徴とする請求項２に記載のフード装置。
4. 前記外気吹出口は、前記給気管の接続位置よりも下方の位置で前記第２のフードの全周に亘って均等に配設されていることを特徴とする請求項２または３に記載のフード装置。

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