JP2007100978A - 排気器具 - Google Patents

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昌信 日野原
Takashi Yoshida
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Abstract

【課題】 集中排気機能を確実かつ良好に発揮させ得る排気器具を提供する。
【解決手段】 排気対象域1の域内気体Azを吸入させる排気口2を形成するとともに、排気対象域1に対して補助気体Asを排気口2の周縁近傍から排気口2の開口面に沿う方向で排気口外向きに噴出させる補助噴出口11を設ける排気器具において、補助噴出口11を排気口2の周方向全体に連続的に又は分散させて配置し、排気口2の周方向全体について補助噴出口11の補助気体噴出向きを排気口2の開口面に対し同じ側へ傾斜させる。
【選択図】 図1

Description

本発明は、室内で発生する汚染空気や蒸気の排出などに用いる排気器具に関し、詳しくは、排気対象域に開口させた状態で排気対象域の域内気体を吸入させる排気口を形成するとともに、排気対象域に対して補助気体を前記排気口の周縁近傍から排気口の開口面に沿う方向で排気口外向きに噴出させる補助噴出口を設けてある排気器具に関する。
この種の排気器具は、図14に示す如く、補助噴出口11から噴出した補助気体Asによる周囲域内気体Azの誘引により、排気口2の吸引作用で排気口2へ向かう吸引流feとその周囲の域内気体Azとの間の境界部(図中、二点鎖線で示す)を吸引流feとともに排気口2に向かって流れ、その後、排気口2の周縁近傍で吸引流feから分かれて補助気体Asの噴出流に合流する誘引境界流faを形成するようにしたものである。
すなわち、この誘引境界流faの形成により、補助噴出口11を備えない図15に示す如き一般の排気器具(すなわち、吸引流feの等速線nが同心円となる無指向性の器具)に比べ、排気口2を中心とする吸引作用の拡がり角度θeを制限して排気口2の吸引作用に指向性を与えるとともに、その指向性付与に伴う吸引流feの風速増大により吸引流中心軸芯peの方向で排気口2の吸引作用が及ぶ吸引作用距離Le(厳密には吸引流feの風速が所定下限値となる距離)を増大させ、これにより、排気対象域1において局所的に発生する汚染気体や蒸気などの排気対象の局所発生気体Gを集中的に効率良く排出するようにしたものである。
したがって、この排気器具によれば、排気口2の必要吸入風量を極力小さくして排気ファンの小型化による設備コスト及び運転コストの低減を可能にしながら、排気対象の局所発生気体Gをより確実に排出するようにして局所発生気体Gの域内拡散を効果的に防止することができるが、従来、この種の排気器具では、排気口2の周縁近傍に設けた補助噴出口11から補助気体Asを噴出させるのに、同図14に示す如く、補助気体Asを排気口2の開口面と平行な方向で排気口外向きに噴出させる構造を採っていた(特許文献1参照)。
米国特許4,043,257
しかし、この排気器具にしても、排気対象である局所発生気体Gの発生源と排気口2との位置関係や局所発生気体Gの発生形態などの種々の使用条件によって所期の集中排気機能(すなわち、排気対象域1において局所的に発生する汚染気体や蒸気などの排気対象の局所発生気体Gを集中的に効率良く排出する機能)を十分に発揮できない場合が多い問題があった。
つまり、この問題について研究の結果、この種の排気器具が所期の集中排気機能を発揮するには、前記した排気口吸引作用の拡がり角度θeと吸引作用距離Leとの夫々、さらには、吸引流中心軸芯Peの向きである吸引作用向き(略言すれば、指向性の向き)が使用条件に適合していることが重要であるとの知見に至ったが、設置上の制約などから排気対象である局所発生気体Gの発生源と排気口2との位置関係が設置対象施設によって相違する、あるいはまた、局所発生気体Gの発生形態が設置対象施設によって相違するなど、設置対象施設によって使用条件が種々相違する為、単に補助気体Asを排気口2の開口面と平行な方向で排気口外向きに噴出させる従来の構造では、使用条件に適合した排気口吸引作用の拡がり角度θe、吸引作用距離Le、吸引作用向き(吸引流中心軸芯peの向き)を得難いことも多く、これが原因で所期の集中排気機能を十分に発揮できない場合が多いことが判明した。
この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、上述の知見に基づく合理的な改良により上記問題を効果的に解消する点にある。
〔1〕本発明の第1特徴構成は排気器具に係り、その特徴は、
排気対象域に開口させた状態で排気対象域の域内気体を吸入させる排気口を形成するとともに、排気対象域に対して補助気体を前記排気口の周縁近傍から排気口の開口面に沿う方向で排気口外向きに噴出させる補助噴出口を設ける構成において、
前記補助噴出口を前記排気口の周方向全体に連続的に又は分散させて配置し、前記排気口の周方向全体について前記補助噴出口の補助気体噴出向きを前記排気口の開口面に対し同じ側へ傾斜させてある点にある。
つまり、補助噴出口を排気口の周方向全体に連続的に又は分散させて配置する構成で、上記の如く排気口の周方向全体について補助噴出口の補助気体噴出向きを排気口の開口面に対し同じ側へ傾斜させれば、その傾斜が気体吸入方向の上手側への傾斜の場合には、補助気体を排気口の開口面と平行な方向で排気口外向きに噴出させる先述の図14に示す従来構造に比べ、吸引流の風速増大による吸引作用距離Leの増大を伴う形態で排気口吸引作用の拡がり角度θeをより小さくする(すなわち、排気口吸引作用の指向性をより強くする)ことができ、また、その傾斜が気体吸入方向の下手側への傾斜の場合には、先述の図14に示す従来構造に比べ、吸引流の風速減少による吸引作用距離Leの減少を伴う形態で排気口吸引作用の拡がり角度θeをより大きくする(すなわち、排気口吸引作用の指向性をより弱くする)ことができ、そして、いずれの場合も、排気口の開口面に対して同じ側へ傾斜させる補助気体噴出向きの傾斜角度を変更すれば、上記拡がり角度θeや吸引作用距離Leの増減度合いを変化させ得ることが実験により確認された。
したがって、上記第1特徴構成によれば、先述の従来構造では使用条件に適合した吸引作用拡がり角度θe又は吸引作用距離Leを得難い場合でも、排気口の開口面に対する補助気体噴出向きの傾斜方向及びその傾斜角度を適当に選定することで、局所発生気体の発生源と排気口との位置関係や局所発生気体の発生形態などの使用条件に適合した吸引作用拡がり角度θe又は吸引作用距離Leを得ることができて、前記した所期の集中排気機能(すなわち、排気対象の局所発生気体を集中的に効率良く排出する機能)をより確実かつ良好に発揮させることが可能になり、この点で、この種の排気器具の汎用性や実用性を効果的に高めることができる。
なお、第1特徴構成の実施において、排気口の開口面に対し同じ側に傾斜させる補助気体噴出向きの傾斜角度は、必ずしも排気口周方向の全体について等しい角度にする必要はなく、排気口の開口面に対する傾斜方向さえ同じ側であれば、排気口周方向の各部で補助気体噴出向きの傾斜角度を相違させてもよい。
〔2〕本発明の第2特徴構成は、第1特徴構成の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記排気口の周方向全体について前記補助噴出口の補助気体噴出向きを、前記排気口の開口面に対し同じ側へ傾斜させる状態と前記排気口の開口面に対し平行にする状態とに切り換え自在にしてある点にある。
つまり、この第2特徴構成によれば、使用条件に適合する吸引作用拡がり角度θeや吸引作用距離Leが設置対象施設各々の使用条件の相違によって相違する、あるいはまた、使用条件の変化によって変化することに対し、上記切り換えによる吸引作用拡がり角度θe又は吸引作用距離Leの大小切り換えにより容易に対応することができて、それら使用条件の相違や変化にかかわらず所期の集中排気機能をより確実かつ良好に発揮させることができ、この点で、この種の排気器具の汎用性や実用性を一層効果的に高めることができる。
〔3〕本発明の第3特徴構成は、第1又は第2特徴構成の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記排気口の周方向全体について前記排気口の開口面に対する前記補助気体噴出向きの傾斜角度を同一方向へ調整自在にしてある点にある。
つまり、この第3特徴構成によれば、第2特徴構成と同様、使用条件に適合する吸引作用拡がり角度θeや吸引作用距離Leが設置対象施設各々の使用条件の相違によって相違する、あるいはまた、使用条件の変化によって変化することに対し、上記傾斜角度の同一方向への調整(すなわち、排気口の周方向全体での増大側又は減少側への調整)による吸引作用拡がり角度θeの増減調整又は吸引作用距離Leの増減調整により容易に対応することができて、それら使用条件の相違や変化にかかわらず所期の集中排気機能をより確実かつ良好に発揮させることができ、この点で、この種の排気器具の汎用性や実用性を一層効果的に高めることができる。
なお、第3特徴構成の実施において前記第2特徴構成を併行実施すれば、使用条件の相違や変化に対する対応性を一層高めることができて、この種の排気器具の汎用性や実用性をさらに効果的に高めることができる。
〔4〕本発明の第4特徴構成は排気器具に係り、その特徴は、
排気対象域に開口させた状態で排気対象域の域内気体を吸入させる排気口を形成するとともに、排気対象域に対して補助気体を前記排気口の周縁近傍から排気口の開口面に沿う方向で排気口外向きに噴出させる補助噴出口を設ける構成において、
前記補助噴出口を前記排気口の周方向における一部領域とそれに対向する対向領域とに配置し、前記補助噴出口の補助気体噴出向きを前記排気口の開口面に対し傾斜させるとともに、その傾斜角度を前記一部領域と前記対向領域とで互いに相違させてある点にある。
つまり、補助気体を排気口の開口面と平行な方向で排気口外向きに噴出させる先述の図14に示す従来構造では、吸引流中心軸芯peの向きである排気口の吸引作用向き(略言すれば、指向性の向き)が排気口中心軸芯pの向きと同じ向きになるが、補助噴出口を排気口の周方向における一部領域とそれに対向する対向領域とに配置する構成において、上記の如く、補助噴出口の補助気体噴出向きを排気口の開口面に対し傾斜させるとともに、その傾斜角度を一部領域と対向領域とで互いに相違させれば、排気口の吸引作用向き(吸引流中心軸芯peの向き)を排気口の中心軸芯pに対し傾けることができ、また、互いに相違させる一部領域及び対向領域における補助気体噴出向きの傾斜角度を変更すれば、排気口の中心軸芯pに対する吸引作用向き(吸引流中心軸芯peの向き)の傾き度合いを変化させ得ることが実験により確認された。
したがって、上記第4特徴構成によれば、先述の従来構造では使用条件に適合した吸引作用向きを得難い場合でも、排気口周方向における一部領域と対向領域とで相違させる補助気体噴出向きの傾斜角度を適当に選定することで、局所発生気体の発生源と排気口との位置関係や局所発生気体の発生形態などの使用条件に適合した吸引作用向きを得ることができて、前記した所期の集中排気機能をより確実かつ良好に発揮させることが可能になり、この点で、この種の排気器具の汎用性や実用性を効果的に高めることができる。
なお、第4特徴構成の実施においては、排気口の周方向において一部領域と対向領域との間の領域にも補助排気口を設ける構成、あるいは、排気口の周方向において一部領域と対向領域との間の領域については補助排気口を設けない構成、あるいはまた、排気口の周方向全体を一部領域と対向領域とで2分する形態で、それら一部領域と対向領域とに補助排気口を設ける構成のいずれを採ってもよい。
また、第4特徴構成の実施において、排気口の開口面に対する補助気体噴出向きの傾斜角度を互いに相違させる一部領域と対向領域は、必ずしも排気口の中心軸芯方向視において互いに正対する領域に限られるものではなく、互いに斜め向きに対向する領域であってもよい。
〔5〕本発明の第5特徴構成は、第4特徴構成の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記一部領域と前記対向領域との少なくとも一方について前記補助噴出口の補助気体噴出向きを、前記排気口の開口面に対し傾斜させる状態と前記排気口の開口面に対し平行にする状態とに切り換え自在にしてある点にある。
つまり、この第5特徴構成によれば、使用条件に適合する吸引作用向きが設置対象施設各々の使用条件の相違によって相違する、あるいはまた、使用条件の変化によって変化することに対し、上記切り換えによる吸引作用向きの切り換えにより容易に対応することができて、それら使用条件の相違や変化にかかわらず所期の集中排気機能をより確実かつ良好に発揮させることができ、この点で、この種の排気器具の汎用性や実用性を一層効果的に高めることができる。
〔6〕本発明の第6特徴構成は、第4又は第5特徴構成の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記一部領域と前記対向領域との少なくとも一方について前記排気口の開口面に対する前記補助気体噴出向きの傾斜角度を調整自在にしてある点にある。
つまり、この第6特徴構成によれば、第5特徴構成と同様、使用条件に適合する吸引作用向きが設置対象施設各々の使用条件の相違によって相違する、あるいはまた、使用条件の変化によって変化することに対し、上記傾斜角度の調整による吸引作用向きの調整により容易に対応することができて、それら使用条件の相違や変化にかかわらず所期の集中排気機能をより確実かつ良好に発揮させることができ、この点で、この種の排気器具の汎用性や実用性を一層効果的に高めることができる。
なお、第6特徴構成の実施において前記第5特徴構成を併行実施すれば、使用条件の相違や変化に対する対応性を一層高めることができて、この種の排気器具の汎用性や実用性をさらに効果的に高めることができる。
〔7〕本発明の第7特徴構成は排気器具に係り、その特徴は、
排気対象域に開口させた状態で排気対象域の域内気体を吸入させる排気口を形成するとともに、排気対象域に対して補助気体を前記排気口の周縁近傍から排気口の開口面に沿う方向で排気口外向きに噴出させる補助噴出口を設ける構成において、
前記補助噴出口を前記排気口の周方向全体に連続的に又は分散させて配置し、前記排気口の周方向全体について前記補助噴出口の補助気体噴出風量又は補助気体噴出速度を同一方向へ調整自在にしてある点にある。
つまり、補助噴出口を排気口の周方向全体に連続的に又は分散させて配置する構成で、上記の如く排気口の周方向全体について補助噴出口の補助気体噴出風量又は補助気体噴出速度を同一方向へ調整(すなわち、排気口の周方向全体について増大側又は減少側へ調整)すれば、その調整が増大側への調整の場合には、吸引流の風速増大による吸引作用距離Leの増大を伴う形態で排気口吸引作用の拡がり角度θeを減少(すなわち、排気口吸引作用の指向性を向上)させることができ、また、その調整が減少側への調整の場合には、吸引流の風速減少による吸引作用距離Leの減少を伴う形態で排気口吸引作用の拡がり角度θeを増大(すなわち、排気口吸引作用の指向性を低下)させ得ることが実験により確認された。
したがって、上記第7特徴構成によれば、先述の図14に示す従来構造では使用条件に適合した吸引作用拡がり角度θe又は吸引作用距離Leを得難い場合でも、排気口の周方向全体についての補助気体噴出風量又は補助気体噴出速度の同一方向への調整による吸引作用拡がり角度θeの増減調整又は吸引作用距離Leの増減調整により、局所発生気体の発生源と排気口との位置関係や局所発生気体の発生形態などの使用条件に適合した吸引作用拡がり角度θe又は吸引作用距離Leを容易に得ることができて、前記した所期の集中排気機能(すなわち、排気対象の局所発生気体を集中的に効率良く排出する機能)をより確実かつ良好に発揮させることが可能になり、この点で、この種の排気器具の汎用性や実用性を効果的に高めることができる。
なお、第7特徴構成の実施において、補助噴出口の補助気体噴出風量又は補助気体噴出速度は、必ずしも排気口の周方向全体について均等な風量又は均等な風速にする必要はなく、排気口の周方向全体について同一方向へ調整自在にさえすれば、排気口周方向の各部で補助気体噴出風量又は補助気体噴出速度を相違させてもよい。
〔8〕本発明の第8特徴構成は排気器具に係り、その特徴は、
排気対象域に開口させた状態で排気対象域の域内気体を吸入させる排気口を形成するとともに、排気対象域に対して補助気体を前記排気口の周縁近傍から排気口の開口面に沿う方向で排気口外向きに噴出させる補助噴出口を設ける構成において、
前記補助噴出口を前記排気口の周方向における一部領域とそれに対向する対向領域とに配置し、前記補助噴出口の補助気体噴出風量又は補助気体噴出速度を前記一部領域と前記対向領域とで互いに相違させてある点にある。
つまり、補助噴出口を排気口の周方向における一部領域とそれに対向する対向領域とに配置する構成において、上記の如く、補助噴出口の補助気体噴出風量又は補助気体噴出速度を一部領域と対向領域とで互いに相違させれば、吸引流中心軸芯peの向きである排気口の吸引作用向き(略言すれば、指向性の向き)を排気口の中心軸芯pに対し傾けることができ、また、互いに相違させる一部領域及び対向領域における補助気体噴出風量又は補助気体噴出速度を変更すれば、排気口の中心軸芯pに対する吸引作用向き(吸引流中心軸芯peの向き)の傾き度合いを変化させ得ることが実験により確認された。
したがって、上記第8特徴構成によれば、先述の図14に示す従来構造では使用条件に適合した吸引作用向きを得難い場合でも、排気口周方向における一部領域と対向領域とで相違させる補助気体噴出風量又は補助気体噴出速度を適当に選定することで、局所発生気体の発生源と排気口との位置関係や局所発生気体の発生形態などの使用条件に適合した吸引作用向きを得ることができて、前記した所期の集中排気機能をより確実かつ良好に発揮させることが可能になり、この点で、この種の排気器具の汎用性や実用性を効果的に高めることができる。
なお、第8特徴構成の実施においては、第4特徴構成と同様、排気口の周方向において一部領域と対向領域との間の領域にも補助排気口を設ける構成、あるいは、排気口の周方向において一部領域と対向領域との間の領域については補助排気口を設けない構成、あるいはまた、排気口の周方向全体を一部領域と対向領域とで2分する形態で、それら一部領域と対向領域とに補助排気口を設ける構成のいずれを採ってもよい。
また、第8特徴構成の実施において、補助気体噴出風量又は補助気体噴出速度を互いに相違させる一部領域と対向領域は、必ずしも排気口の中心軸芯方向視において互いに正対する領域に限られるものではなく、互いに斜め向きに対向する領域であってもよい。
〔9〕本発明の第9特徴構成は、第8特徴構成の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記補助噴出口の補助気体噴出風量又は補助気体噴出速度を、前記一部領域と前記対向領域とで互いに相違させる状態と互いに等しくする状態とに切り換え自在にしてある点にある。
つまり、この第9特徴構成によれば、使用条件に適合する吸引作用向きが設置対象施設各々の使用条件の相違によって相違する、あるいはまた、使用条件の変化によって変化することに対し、上記切り換えによる吸引作用向きの切り換えにより容易に対応することができて、それら使用条件の相違や変化にかかわらず所期の集中排気機能をより確実かつ良好に発揮させることができ、この点で、この種の排気器具の汎用性や実用性を一層効果的に高めることができる。
〔10〕本発明の第10特徴構成は、第8又は第9特徴構成の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記一部領域と前記対向領域との少なくとも一方について前記補助噴出口の補助気体噴出風量又は補助気体噴出速度を調整自在にしてある点にある。
つまり、この第10特徴構成によれば、第9特徴構成と同様、使用条件に適合する吸引作用向きが設置対象施設各々の使用条件の相違によって相違する、あるいはまた、使用条件の変化によって変化することに対し、上記補助気体噴出風量又は補助気体噴出速度の調整による吸引作用向きの調整により容易に対応することができて、それら使用条件の相違や変化にかかわらず所期の集中排気機能をより確実かつ良好に発揮させることができ、この点で、この種の排気器具の汎用性や実用性を一層効果的に高めることができる。
なお、第10特徴構成の実施において前記第9特徴構成を併行実施すれば、使用条件の相違や変化に対する対応性を一層高めることができて、この種の排気器具の汎用性や実用性をさらに効果的に高めることができる。
〔11〕本発明の第11特徴構成は排気器具に係り、その特徴は、
排気対象域に開口させた状態で排気対象域の域内気体を吸入させる排気口を形成するとともに、排気対象域に対して補助気体を前記排気口の周縁近傍から排気口の開口面に沿う方向で排気口外向きに噴出させる補助噴出口を設ける構成において、
多数の前記補助噴出口を前記排気口の周方向全体に分散させて配置し、前記補助噴出口各々の補助気体噴出向きを前記排気口の開口面に対する垂直方向へ個別に調整自在にしてある、又は、前記補助噴出口各々の補助気体噴出風量又は補助気体噴出速度を個別に調整自在にしてある点にある。
つまり、この第11特徴構成の実施において、排気口の周方向全体に分散させて配置した補助噴出口各々の補助気体噴出向きを排気口の開口面に対する垂直方向(すなわち、排気口の開口面に対して傾斜させる方向)へ個別に調整自在にする場合、排気口の周方向全体について補助噴出口の補助気体噴出向きを排気口の開口面に対し同じ側へ傾斜させるように補助噴出口各々の補助気体噴出向きを個別調整すれば、前述した第1特徴構成による機能を得ることができ、また、排気口の周方向における一部領域とそれに対向する対向領域とで互いに傾斜角度を相違させて補助噴出口の補助気体噴出向きを排気口の開口面に対し傾斜させるように補助噴出口各々の補助気体噴出向きを個別調整すれば、前述した第4特徴構成の機能を得ることができる。
一方、上記第11特徴構成の実施において、排気口の周方向全体に分散させて配置した補助噴出口各々の補助気体噴出風量又は補助気体噴出速度を個別に調整自在にする場合、排気口の周方向全体について補助噴出口の補助気体噴出風量又は補助気体噴出速度を同一方向へ変更するように補助噴出口各々の補助気体噴出風量又は補助気体噴出速度を個別調整すれば、前述した第7特徴構成による機能を得ることができ、また、排気口の周方向における一部領域とそれに対向する対向領域とで補助噴出口の補助気体噴出風量又は補助気体噴出速度を相違させるように補助噴出口各々の補助気体噴出風量又は補助気体噴出速度を個別調整すれば、前述した第8特徴構成の機能を得ることができる。
すなわち、この第11特徴構成によれば、排気対象である局所発生気体の発生源と排気口との位置関係や局所発生気体の発生形態などの使用条件の相違や変化にかかわらず、使用条件に適合した吸引作用拡がり角度θe、又は、吸引作用距離Le、又は、吸引作用向き(吸引流中心軸芯peの向き)を上記の如き個別調整により容易に得ることができて、所期の集中排気機能をより確実かつ良好に発揮させることが可能な機能性に極めて優れた排気器具にすることができ、この点で、この種の排気器具の汎用性や実用性を極めて効果的に高めることができる。
〔12〕本発明の第12特徴構成は排気器具に係り、その特徴は、
排気対象域に開口させた状態で排気対象域の域内気体を吸入させる排気口を形成するとともに、排気対象域に対して補助気体を前記排気口の周縁近傍から排気口の開口面に沿う方向で排気口外向きに噴出させる補助噴出口を設ける構成において、
前記補助噴出口を前記排気口の周方向における一部領域に偏らせて配置してある点にある。
つまり、先述の図14に示す従来構造では吸引流中心軸芯peの向きである排気口の吸引作用向き(略言すれば、指向性の向き)が排気口中心軸芯pの向きと同じ向きになるが、補助噴出口を排気口の周方向における一部領域に偏らせて配置すれば、補助気体噴出流による周囲域内気体の誘引で形成される前記誘引境界流faが一部領域の側でのみ形成されることで、吸引流中心軸芯peの向きである排気口の吸引作用向きを排気口の中心軸芯pに対し一部領域とは反対側へ傾けることができ、また、その傾斜角度を変更すれば、排気口の中心軸芯pに対する吸引作用向き(吸引流中心軸芯peの向き)の傾き度合いを変化させ得ることが実験により確認された。
したがって、上記第12特徴構成によれば、先述の従来構造では使用条件に適合した吸引作用向きを得難い場合でも、排気口の周方向において補助噴出口を偏らせて配置する一部領域を適当に選定することで、局所発生気体の発生源と排気口との位置関係や局所発生気体の発生形態などの使用条件に適合した吸引作用向きを得ることができて、前記した所期の集中排気機能をより確実かつ良好に発揮させることが可能になり、この点で、この種の排気器具の汎用性や実用性を効果的に高めることができる。
なお、第12特徴構成の実施においては、一部領域に偏らせて配置する補助噴出口の補助気体噴出向きを排気口の開口面に対して平行にする構成、あるいは、一部領域の全体について排気口の開口面に対し同じ側に傾斜させる構成のいずれを採ってもよい。
また、一部領域に偏らせて配置する補助噴出口の補助気体噴出向きを一部領域の全体について排気口の開口面に対し同じ側に傾斜させる状態と排気口の開口面に対し平行にする状態とに切り換え自在にしたり、排気口の開口面に対する補助気体噴出向きの傾斜角度を一部領域の全体について同一方向へ調整自在にしたりし、これにより、使用条件の相違や変化に対する対応性を更に高めるようにしてもよい。
あるいはまた、一部領域に偏らせて配置する補助噴出口の補助気体噴出風量又は補助気体噴出速度を一部領域の全体について同一方向へ調整自在にし、このことで、使用条件の相違や変化に対する対応性を更に高めるようにしてもよい。
さらに、第1〜第12特徴構成のいずれかの実施において、排気対象域は閉じられた空間あるいは開放された空間のいずれであってもよく、また、その用途もどのようなものであってもよい。
第1〜第12特徴構成のいずれかの実施において、排気対象域の域内気体及び排気対象の局所発生気体は空気を初めどのような気体であってもよく、また、補助噴出口から噴出させる補助気体は清浄な気体であることが望ましいが、特定気体のみを排気対象域から排除すればよい場合などでは、その特定気体以外の気体であれば、種々の気体を補助気体として用いることができる。
第1〜第12特徴構成のいずれかの実施において、排気口の外周形状は円形、四角形、楕円形、ライン状の偏平長方形など、どのようなものであってもよく、また、補助噴出口を形成する具体的構造もどのようなものであってもよい。
そしてまた、第1、第4、第7、第8特徴構成の実施においては、それら4つの特徴構成のうちの複数を組み合わせて併行実施するようにしてもよい。
〔第1実施形態〕
図1,図2は工場や厨房あるいはオフィスや喫煙所の換気などに用いる排気器具を示し、この排気器具は先端側の開口を排気対象域1に対して臨ませる排気口2とし、かつ、後端側の開口を排気ダクト3の接続口とする排気筒4を基体としており、この排気筒4には、その先端から排気口2の開口面に沿う方向で排気口2の外方へ延出する表側案内板5、及び、排気筒4の先端部の外側に補助空気室6を形成する囲壁7の夫々を排気口2の周方向全体にわたらせて設けてある。
囲壁7には、その先端から排気口2の開口面に沿う方向で排気口2の外方へ延出する裏側案内板8を排気口2の周方向全体にわたらせて設けるとともに、空気供給管9を接続する接続口10を形成してあり、この接続口10に接続した空気供給管9を通じて清浄な補助空気Asを補助空気室6に供給する。
表側案内板5と裏側案内板8とは両者の間に隙間を有する平行姿勢ないし平行に近い姿勢にしてあり、これら案内板5,8の先端縁どうしの間に形成される環状のスリット開口(すなわち、排気口2の周方向全体にわたるスリット開口)を補助空気噴出用の補助噴出口11にしてある。
排気筒4に接続する排気ダクト3は排気ファンの吸入口から延設したものであり、この排気器具では、排気ファンの運転により排気対象域1の域内空気Azを排気口2から吸入させ、これに平行して補助空気室6に供給される補助空気Asを両案内板5,8の間の隙間経路を通じて補助噴出口11から排気口2の開口面に沿う方向で排気口外向きに(すなわち、放射状に)、かつ、排気口2の周方向全体について均等な噴出風量及び均等な噴出速度vsで噴出させる。
また、表側案内板5及び裏側案内板8は先端側ほど排気口2の気体吸入方向における上手側に位置する先下がりの傾斜姿勢にしてあり、これにより、補助噴出口11の補助空気噴出向きを排気口2の開口面に対して排気口2の気体吸入方向における上手側へ所定の傾斜角度θsだけ傾斜させるようにしてある。
この排気器具は、排気対象域1において排気対象である汚染空気や蒸気などが局所的に発生することに対し、その局所発生気体Gの発生源に排気口2を向けた状態で排気対象域1の天井などに設置し、この設置状態において上記の如く排気口2から域内空気Azを吸入させるとともに補助噴出口11から補助空気Asを噴出させることで、補助空気Asの噴出流による周囲域内空気Azの誘引により、排気口2の吸引作用で排気口2へ向かう吸引流feとその周囲の域内空気Azとの間の境界部(図中、二点鎖線で示す)を吸引流feとともに排気口2に向かって流れ、その後、排気口2の周縁近傍で吸引流feから離れて補助気体Asの噴出流に合流する誘引境界流faを形成する。
そして、この誘引境界流faの形成により、図15に示す如き補助噴出口11を備えない一般の排気器具に比べ、排気口2を中心とする排気口吸引作用の拡がり角度θeを制限して排気口2の吸引作用に指向性を与えるとともに、その指向性付与に伴う吸引流風速veの増大により吸引流中心軸芯peの方向(本例では排気口中心軸芯pの方向と同じ方向)で排気口2の吸引作用が及ぶ吸引作用距離Leを増大させ、これにより、排気対象の局所発生気体Gを集中的に効率良く排気対象域1から排出して、局所発生気体Gの域内拡散を効果的に防止する。
また、前述の如く補助噴出口11の補助空気噴出向きを排気口2の開口面に対し排気口2の気体吸入方向における上手側へ傾斜させることにより、図14に示す如く補助空気Asを排気口2の開口面と平行な方向(すなわち、θs=0°)で排気口外向きに噴出するのに比べ、吸引作用の拡がり角度θeを一層小さな角度に制限(θ1<θ2)するとともに、それに伴い吸引作用距離Leを一層増大(L1>L2)させて、局所発生気体Gの発生源と排気口2との位置関係や局所発生気体Gの発生形態などの使用条件に対し吸引作用の拡がり角度θeや吸引作用距離Leを一層適合させるようにし、これにより、局所発生気体Gを集中的に効率良く排出する集中排気機能を一層確実かつ良好に発揮させるようにしてある。
なお、各図において、nは吸引流feの等速線である。
上記の例では、円形排気口2の周方向全体について補助噴出口11を連続的に設ける場合を示したが、図3に示す如く排気口2が偏平な長方形である排気器具において、その排気口2の両長辺部夫々に補助噴出口11を各長辺部の全長にわたらせる状態で設け、これら長辺部に設けた補助噴出口11の補助空気噴出向きを図1の如く排気口2の開口面に対し排気口2の気体吸入方向における上手側へ傾斜させる構造にしてもよい。
また、補助噴出口11を排気口2の周方向全体に連続的に又は分散させて設ける構成で、上記の如く排気口2の周方向全体について補助噴出口11の補助空気噴出向きを排気口2の開口面に対し同じ側(上記例では気体吸入方向の上手側)に傾斜させる形態を採ることにおいて、図4に示す如く傾斜板12を補助噴出口11に対し対向させる図4(イ)に示す状態と補助噴出口11に対して非対向にする図4(ロ)に示す状態とに切り換えるなどの切り換え手段により、排気口2の周方向全体について補助噴出口11の補助空気噴出向きを排気口2の開口面に対し同じ側に傾斜させる状態と排気口2の開口面に対し平行にする状態とに切り換え自在にし、これにより、使用条件の相違や変化に対する対応性を一層高めるようにしてもよい。
あるいはまた、図5に示す如く補助噴出口11に設けた風向調整板13の傾斜角度を調整するなどの調整手段により、排気口2の開口面に対する補助空気噴出向きの傾斜角度θsを排気口2の周方向全体について同一方向へ調整自在にし、このことで、使用条件の相違や変化に対する対応性を一層高めるようにしてもよい。
〔第2実施形態〕
図6は第1実施形態で示した排気器具の一部に構成変更を加えた排気器具を示し、この排気器具では、円形や長方形などの各種形状の排気口2について、排気口2の開口面に沿う方向で排気口外向きに補助空気Asを噴出する補助噴出口11を排気口2の周方向における一部領域Raとそれに対向する対向領域Rbとに配置し、これら補助噴出口11の補助空気噴出向きを排気口2の開口面に対し傾斜させるのに、その傾斜角度θsを一部領域Raと対向領域Rbとで互いに相違(θa≠θb)させてある。
つまり、一部領域Ra及び対向領域Rbにおける補助空気噴出向きの傾斜角度θsを等しくする場合(例えば前述した図14や図1を参照)では、吸引流中心軸芯peの向きである排気口2の吸引作用向きが排気口中心軸芯pの向きと同じ向きになるが、上記の如く補助空気噴出向きの傾斜角度θsを一部領域Raと対向領域Rbとで相違させることにより、排気口2の吸引作用向き(吸引流中心軸芯peの向き)を排気口2の中心軸芯pに対して傾けるようにしてあり、これにより、排気対象である局所発生気体Gの発生源と排気口2との位置関係や局所発生気体Gの発生形態などの使用条件に対し排気口2の吸引作用向きを適合させて、所期の集中排気機能を確実かつ良好に発揮させる。
なお、補助噴出口11を排気口2の周方向における一部領域Raとそれに対向する対向領域Rbとに設ける構成で、上記の如く、排気口2の開口面に対する補助空気噴出向きの傾斜角度θsを一部領域Raと対向領域Rbとで互いに相違させる形態を採ることにおいて、それら一部領域Raと対向領域Rbとの少なくとも一方について、補助噴出口11の補助空気噴出向きを前述の図4に示す切り換え手段などにより、排気口2の開口面に対し傾斜させる状態と排気口2の開口面に対し平行にする状態とに切り換え自在にし、これにより、使用条件の相違や変化に対する対応性を一層高めるようにしてもよい。
また、一部領域Raと対向領域Rbとの少なくとも一方について、排気口2の開口面に対する補助空気噴出向きの傾斜角度θsを前述の図5に示す調整手段などにより調整自在にし、このことで、使用条件の相違や変化に対する対応性を一層高めるようにしてもよい。
〔第3実施形態〕
図7は補助噴出口11を排気口2の周方向全体に連続的に又は分散させて設ける構成で、その補助噴出口11から補助空気Asを図14に示す排気器具と同様、排気口2の開口面と平行な方向で排気口外向きに、かつ、排気口2の周方向全体について均等な噴出風量及び均等な噴出速度vsで噴出させる排気器具を示すが、この排気器具では、空気供給管9の接続口10に設けたダンパ14の開度調整により補助空気室6に対する補助空気供給量を調整するなどの調整手段をもって、補助噴出口11の補助空気噴出風量び補助空気噴出速度vsを排気口2の周方向全体について同一方向(すなわち、増大方向又は減少方向)へ調整自在にしてある。
つまり、この排気器具では、補助噴出口11の補助空気噴出向きを排気口2の開口面に対し同じ側に傾斜させるのに代え、同図7(イ)に示す如く補助噴出口11の補助空気噴出風量及び補助空気噴出速度vsを排気口2の周方向全体について一律に増大側へ調整することで、補助空気噴出流の周囲域内空気Azに対する誘引作用を排気口2の周方向全体で一律に増大させて、吸引作用距離Leの増大を伴う形態で排気口吸引作用の拡がり角度θeを縮小側に調整し、また、同図7(ロ)に示す如く補助噴出口11の補助空気噴出風量及び補助空気噴出速度vsを排気口2の周方向全体について一律に減少側へ調整することで、補助空気噴出流の周囲域内空気Azに対する誘引作用を排気口2の周方向全体で一律に低下させて、吸引作用距離Leの減少を伴う形態で排気口吸引作用の拡がり角度θeを増大側に調整(v3>v4,θ3<θ4,L3>L4)し、このような調整により、局所発生気体Gの発生源と排気口2との位置関係や局所発生気体Gの発生形態などの使用条件に対し吸引作用の拡がり角度θeや吸引作用距離Leを適合させることで、所期の集中排気機能を確実かつ良好に発揮させる。
なお、上記例では、補助噴出口11の補助空気噴出向きを排気口2の周方向全体について排気口2の開口面と平行にする構成で、補助噴出口11の補助空気噴流風量や補助空気噴出速度vsを排気口2の周方向全体について同一方向に調整自在にしたが、補助噴出口11の補助空気噴出向きを例えば図1に示す如く排気口2の開口面に対し排気口2の周方向全体について同じ側に傾斜させる構成で、補助噴出口11の補助空気噴流風量又は補助空気噴出速度vsを排気口2の周方向全体について同一方向に調整自在にする構成を採ってもよい。
〔第4実施形態〕
図8は円形や長方形などの各種形状の排気口2について補助噴出口11を排気口2の周方向における一部領域Raとそれに対向する対向領域Rbとに配置する構成で、それら補助噴出口11から補助空気Asを図14に示す排気器具と同様、排気口2の開口面と平行な方向で排気口外向きに噴出させる排気器具を示すが、この排気器具では、一部領域Raと対向領域Rbとの少なくとも一方について補助噴出口11への補助空気送出経路に通気抵抗部材15を装備するなどの手段をもって、補助噴出口11の補助空気噴出風量及び補助空気噴出速度vsを一部領域Raと対向領域Rbとで互いに相違(va≠vb)させてある。
つまり、上記の如く補助噴出口11の補助空気噴出風量及び補助空気噴出速度vsを一部領域Raと対向領域Rbとで互いに相違させることにより、補助気体噴出流の周囲域内空気Azに対する誘引作用の強さを一部領域Raの側と対向領域Rbの側とで相違させて、排気口2の吸引作用向き(吸引流中心軸芯peの向き)を排気口2の中心軸芯pに対して傾けるようにしてあり、これにより、排気対象である局所発生気体Gの発生源と排気口2との位置関係や局所発生気体Gの発生形態などの使用条件に対し排気口2の吸引作用向きを適合させて、所期の集中排気機能を確実かつ良好に発揮させる。
なお、補助噴出口11を排気口2の周方向における一部領域Raとそれに対向する対向領域Rbとに設ける構成で、上記の如く、補助噴出口11の補助空気噴出風量又は補助空気噴出速度vsを一部領域Raと対向領域Rbとで相違させる形態を採ることにおいて、例えば通気抵抗部材15を作用状態と非作用状態とに切り換えるなどの切り換え手段により、補助噴出口11の補助空気噴出風量又は補助空気噴出速度vsを一部領域Raと対向領域Rbとで互いに相違させる状態と互いに等しくする状態とに切り換え自在にし、これにより、使用条件の相違や変化に対する対応性を一層高めるようにしてもよい。
また、例えば通気抵抗部材15による通気抵抗を増減調整するなどの調整手段により、一部領域Raと対向領域Rbとの少なくとも一方について補助噴出口11の補助空気噴出風量又は補助空気噴出速度vsを調整自在し、このことで、使用条件の相違や変化に対する対応性を一層高めるようにしてもよい。
〔第5実施形態〕
図9,図10は、補助空気Asを排気口2の開口面に沿う方向で排気口外向きに噴出する多数の補助噴出口11を排気口2の周方向全体に分散させて配置した排気器具を示し、この排気器具では、各補助噴出口11を形成するノズル16の向き調整により補助噴出口11各々の補助空気噴出向きを排気口2の開口面に対する垂直方向へ個別に調整自在にしてある。
つまり、上記の如き補助空気噴出向きの個別調整により、補助空気噴出向きを排気口2の周方向全体について排気口2の開口面に対し例えば前述の図1に示す如く同じ側に傾斜させて排気口吸引作用の拡がり角度θeや吸引作用距離Leを調整するといったことや、排気口2の開口面に対する補助空気噴出向きの傾斜角度θsを例えば前述の図6に示す如く排気口2の周方向における一部領域Raと対向領域Rbとで互い相違させて排気口2の吸引作用向き(吸引流中心軸芯peの向き)を排気口2の中心軸芯pに対し傾けるといったことを可能にし、これにより、使用条件の相違や変化に対する対応性を一層効果的に高めるようにしてある。
〔第6実施形態〕
図11,図12は、補助空気Asを排気口2の開口面と平行な方向で排気口外向きに噴出する多数の補助噴出口11を排気口2の周方向全体に分散させて配置した排気器具を示し、この排気器具では、各補助噴出口11を形成するノズル16に設けた弁17による風量調整などにより補助噴出口11各々の補助空気噴出風量及び補助空気噴出速度vsを個別に調整自在にしてある。
つまり、第5実施形態の排気器具と同様、この排気器具では、上記の如き補助空気噴出風量及び補助空気噴出速度vsの個別調整により、補助空気噴出風量及び補助空気噴出速度vsを例えば前述の図7に示す如く排気口2の周方向全体について同一方向に増減調整して排気口吸引作用の拡がり角度θeや吸引作用距離Leを調整するといったことや、補助空気噴出風量及び補助空気噴出速度vsを例えば前述の図8に示す如く排気口2の周方向における一部領域Raと対向領域Rbとで互い相違させて排気口2の吸引作用向き(吸引流中心軸芯peの向き)を排気口2の中心軸芯pに対し傾けるといったことを可能にし、これにより、使用条件の相違や変化に対する対応性を一層効果的に高めるようにしてある。
〔第7実施形態〕
図13に示す排気器具では補助噴出口11を排気口2の周方向における一部領域Rcに偏らせて配置してある。
つまり、このように補助噴出口11を偏らせて配置することで、補助空気Asの噴出流による周囲域内空気Azの誘引を一部領域Rcの側でのみ生じさせて、前述の誘引境界流faを一部領域Rcの側にのみ形成し、これにより、排気口2の吸引作用向き(すなわち、吸引流中心軸芯peの向き)を排気口2の中心軸芯pに対し一部領域Rcとは反対側へ傾けて、使用条件に適合した吸引作用向きを得るようにしてある。
なお、上記例では、排気口2の周方向における一部領域Rcに偏らせて配置する補助噴出口11の補助空気噴出向きを一部領域Rcの全体について排気口2の開口面に対し同じ側に傾斜させる構成にしたが、一部領域Rcに偏らせて配置する補助噴出口11の補助空気噴出向きを排気口2の開口面と平行な向きにしてもよい。
また、一部領域Rcに偏らせて配置する補助噴出口11の補助空気噴出向きを一部領域Rcの全体について排気口2の開口面に対し同じ側に傾斜させる状態と排気口2の開口面に対し平行にする状態とに切り換え自在にしたり、排気口2の開口面に対する補助空気噴出向きの傾斜角度θsを一部領域Rcの全体について同一方向へ調整自在にしたりし、これにより、使用条件の相違や変化に対する対応性を一層高めるようにしてもよい。
あるいはまた、一部領域Rcに偏らせて配置する補助噴出口11の補助空気噴出風量又は補助空気噴出速度vsを一部領域Rcの全体について同一方向へ調整自在にし、このことで、使用条件の相違や変化に対する対応性を一層高めるようにしてもよい。
工場、厨房、オフィスビル、喫煙所、実験施設など、種々の施設において局所的に発生する種々の気体を集中的に排出するのに使用することができる。
第1実施形態を示す側面視断面図 第1実施形態を示す平面図 変形例を示す平面図 変形例を示す側面視断面図 変形例を示す側面視断面図 第2実施形態を示す側面視断面図 第3実施形態を示す側面視断面図 第4実施形態を示す側面視断面図 第5実施形態を示す側面視断面図 第5実施形態を示す平面図 第6実施形態を示す側面視断面図 第6実施形態を示す平面図 第7実施形態を示す側面視断面図 従来構造を示す側面視断面図 一般の排気器具を示す側面視断面図
符号の説明
1 排気対象域
Az 域内気体
2 排気口
As 補助気体
11 補助噴出口
θs 補助気体噴出向きの傾斜角度
Ra 一部領域
Rb 対向領域
vs 補助気体噴出速度
Rc 一部領域

Claims (12)

  1. 排気対象域に開口させた状態で排気対象域の域内気体を吸入させる排気口を形成するとともに、排気対象域に対して補助気体を前記排気口の周縁近傍から排気口の開口面に沿う方向で排気口外向きに噴出させる補助噴出口を設けてある排気器具であって、
    前記補助噴出口を前記排気口の周方向全体に連続的に又は分散させて配置し、前記排気口の周方向全体について前記補助噴出口の補助気体噴出向きを前記排気口の開口面に対し同じ側へ傾斜させてある排気器具。
  2. 前記排気口の周方向全体について前記補助噴出口の補助気体噴出向きを、前記排気口の開口面に対し同じ側へ傾斜させる状態と前記排気口の開口面に対し平行にする状態とに切り換え自在にしてある請求項1記載の排気器具。
  3. 前記排気口の周方向全体について前記排気口の開口面に対する前記補助気体噴出向きの傾斜角度を同一方向へ調整自在にしてある請求項1又は2記載の排気器具。
  4. 排気対象域に開口させた状態で排気対象域の域内気体を吸入させる排気口を形成するとともに、排気対象域に対して補助気体を前記排気口の周縁近傍から排気口の開口面に沿う方向で排気口外向きに噴出させる補助噴出口を設けてある排気器具であって、
    前記補助噴出口を前記排気口の周方向における一部領域とそれに対向する対向領域とに配置し、前記補助噴出口の補助気体噴出向きを前記排気口の開口面に対し傾斜させるとともに、その傾斜角度を前記一部領域と前記対向領域とで互いに相違させてある排気器具。
  5. 前記一部領域と前記対向領域との少なくとも一方について前記補助噴出口の補助気体噴出向きを、前記排気口の開口面に対し傾斜させる状態と前記排気口の開口面に対し平行にする状態とに切り換え自在にしてある請求項4記載の排気器具。
  6. 前記一部領域と前記対向領域との少なくとも一方について前記排気口の開口面に対する前記補助気体噴出向きの傾斜角度を調整自在にしてある請求項4又は5記載の排気器具。
  7. 排気対象域に開口させた状態で排気対象域の域内気体を吸入させる排気口を形成するとともに、排気対象域に対して補助気体を前記排気口の周縁近傍から排気口の開口面に沿う方向で排気口外向きに噴出させる補助噴出口を設けてある排気器具であって、
    前記補助噴出口を前記排気口の周方向全体に連続的に又は分散させて配置し、前記排気口の周方向全体について前記補助噴出口の補助気体噴出風量又は補助気体噴出速度を同一方向へ調整自在にしてある排気器具。
  8. 排気対象域に開口させた状態で排気対象域の域内気体を吸入させる排気口を形成するとともに、排気対象域に対して補助気体を前記排気口の周縁近傍から排気口の開口面に沿う方向で排気口外向きに噴出させる補助噴出口を設けてある排気器具であって、
    前記補助噴出口を前記排気口の周方向における一部領域とそれに対向する対向領域とに配置し、前記補助噴出口の補助気体噴出風量又は補助気体噴出速度を前記一部領域と前記対向領域とで互いに相違させてある排気器具。
  9. 前記補助噴出口の補助気体噴出風量又は補助気体噴出速度を、前記一部領域と前記対向領域とで互いに相違させる状態と互いに等しくする状態とに切り換え自在にしてある請求項8記載の排気器具。
  10. 前記一部領域と前記対向領域との少なくとも一方について前記補助噴出口の補助気体噴出風量又は補助気体噴出速度を調整自在にしてある請求項8又は9記載の排気器具。
  11. 排気対象域に開口させた状態で排気対象域の域内気体を吸入させる排気口を形成するとともに、排気対象域に対して補助気体を前記排気口の周縁近傍から排気口の開口面に沿う方向で排気口外向きに噴出させる補助噴出口を設けてある排気器具であって、
    多数の前記補助噴出口を前記排気口の周方向全体に分散させて配置し、前記補助噴出口各々の補助気体噴出向きを前記排気口の開口面に対する垂直方向へ個別に調整自在にしてある、又は、前記補助噴出口各々の補助気体噴出風量又は補助気体噴出速度を個別に調整自在にしてある排気器具。
  12. 排気対象域に開口させた状態で排気対象域の域内気体を吸入させる排気口を形成するとともに、排気対象域に対して補助気体を前記排気口の周縁近傍から排気口の開口面に沿う方向で排気口外向きに噴出させる補助噴出口を設けてある排気器具であって、
    前記補助噴出口を前記排気口の周方向における一部領域に偏らせて配置してある排気器具。

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