JP2018204833A - レンジフード - Google Patents

Abstract

【課題】レンジフードの排水トレイ天面の排水受口から洗浄液があふれることを抑制することを目的とする。
【解決手段】洗浄液を貯蔵する給水トレイ１４と、洗浄後の洗浄液の排液を受ける排水トレイ１５とを収納するトレイ収納部１２には、排水トレイ１５の外側面に近接する位置に静電容量式の水位検知手段２７を設けたことにより、排水トレイ１５の内部の洗浄液の水位を検知することで、排水受口１７からの洗浄液のあふれを防止することができるレンジフードを得られる。
【選択図】図３

Description

本発明は、レンジフードに関する。

従来、この種のレンジフードとして、洗浄水で羽根車を洗浄するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１に記載された従来の羽根車を洗浄するレンジフードについて説明する。ファンケーシングの下方には、箱状で下面が開口したトレイ収納部が設けられている。トレイ収納部の内部には、羽根車を洗浄するための洗浄水を貯蔵する給液トレイと、羽根車を洗浄した後の洗浄水の排水を受ける排水トレイが着脱可能で収納できるようになっている。

特開２０１４−１７３８２８号公報

図６に示すこのような従来のレンジフードにおいては、排水トレイ１１５が取付されていない状態で、洗浄を行うと洗浄後の排水がこぼれるため、排水トレイ１１５の取付を認識できるように、排水トレイ１１５とトレイ収納部１１２とは、磁力によって有無を検知できる検出手段を設けているものが知られている。図６に示すように、この検出手段においては、排水トレイ１１５に追加加工（例えば、磁石１０１を排水トレイ壁面へ取付ける）を行い、トレイ収納部１１２の側面に排水トレイ１１５の有無に応じて出力が可変するセンサ（例えば、磁気センサ１０２）を具備する必要があり、排水トレイ１１５への追加加工と追加分の材料費がかかっていた。また、排水トレイ１１５内に洗浄液が残っている場合に、洗浄を行うと、排水トレイ１１５天面の排水受口１１７から洗浄液があふれるおそれがあるという課題を有していた。

そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、排水トレイ１１５への追加加工を必要とすることなく、かつ排水トレイ１１５内の洗浄液の有無を把握して排水受口１１７からの洗浄液のあふれを防止することができるレンジフードを提供することを目的とする。

そして、この目的を達成するために、本発明は、電動機の回転軸に連結した羽根車と、前記羽根車を洗浄液に浸漬させるための洗浄ケーシングと洗浄液を貯蔵する給水トレイと前記給水トレイに貯蔵された洗浄液を吸引するポンプと前記羽根車を洗浄した洗浄液の排水を受ける排水トレイと、前記ポンプによって洗浄液を吸引させ洗浄液に浸漬させた前記羽根車を回転させる洗浄機能制御部と、を備えた洗浄機能付きレンジフードにおいて、前記給水トレイ及び前記排水トレイとを収納するトレイ収納部に前記排水トレイの側面に近接するように水位を検知する水位検知手段を設け、前記洗浄機能制御部は、前記水位検知手段によって検知された前記排水トレイ内の水位によって洗浄を制御する。これにより所期の目的を達成するものである。

本発明によれば、電動機の回転軸に連結した羽根車と、羽根車を洗浄液に浸漬させるための洗浄ケーシングと洗浄液を貯蔵する給水トレイと給水トレイに貯蔵された洗浄液を吸引するポンプと羽根車を洗浄した洗浄液の排水を受ける排水トレイと、ポンプによって洗浄液を吸引させ洗浄液に浸漬させた羽根車を回転させる洗浄機能制御部と、を備えた洗浄機能付きレンジフードにおいて、給水トレイ及び排水トレイとを収納するトレイ収納部に排水トレイの側面に近接するように水位を検知する水位検知手段を設け、洗浄機能制御部は、水位検知手段によって検知された排水トレイ内の水位によって洗浄を制御する構成である。この構成によって、排水トレイの外側であるトレイ収納部に設けられた水位検知手段で排水トレイ内部の洗浄液を検知することが可能である。従って、排水トレイに、検知センサ等を設け必要がなく、排水トレイ内の洗浄液の水位を把握できる。本発明は、排水トレイの追加加工を必要とせず、水位検知手段によって検知した排水トレイ内の水位を基に洗浄機能制御部が洗浄を制御することで、排水受口からの洗浄液のあふれを防止することができるという効果を備えている。

本発明の実施の形態１のレンジフードの正面断面図 同レンジフードの側面断面図 同レンジフードの水位検知手段を正面からみた概略断面図 同レンジフードの水位検知手段を上面からみた概略断面図 同レンジフードの水位検知手段の制御構成を示すブロック図 従来のレンジフードの排水トレイ検知手段を正面からみた概略断面図

本発明の請求項１記載のレンジフードは、電動機の回転軸に連結した羽根車と、羽根車を洗浄液に浸漬させるための洗浄ケーシングと洗浄液を貯蔵する給水トレイと給水トレイに貯蔵された洗浄液を吸引するポンプと羽根車を洗浄した洗浄液の排水を受ける排水トレイと、ポンプによって洗浄液を吸引させ洗浄液に浸漬させた羽根車を回転させる洗浄機能制御部と、を備えた洗浄機能付きレンジフードにおいて、給水トレイ及び排水トレイとを収納するトレイ収納部に排水トレイの側面に近接するように水位を検知する水位検知手段を設け、洗浄機能制御部は、水位検知手段によって検知された排水トレイ内の水位によって洗浄を制御するという構成を有する。これにより、排水トレイの外側であるトレイ収納部に設けられた水位検知手段で排水トレイ内部の洗浄液を検知することが可能である。従って、従って、排水トレイに、検知センサ等を設ける必要がなく、排水トレイ内の洗浄液の水位を把握できる。本発明は、排水トレイの追加加工を必要とせず、水位検知手段によって検知した排水トレイ内の水位を基に洗浄機能制御部が洗浄を制御することで、排水受口からの洗浄液のあふれを防止することができるという効果を備えている。

また、本発明の請求項２記載のレンジフードでは、水位検知手段は、長片状の静電容量を検知する第一静電容量検知部と第一静電容量検知部よりも短い長辺状の静電容量を検知する第二静電容量検知部とを備えており、第一静電容量検知部と第二静電容量検知部とは、対向する排水トレイの底面から天面に向かって配置されており、第一静電容量検知部と第二静電容量検知部との出力値を用いて水位を検出する構成としている。この構成により、２つの静電容量検知部の出力差を用いることによって、外部環境による静電容量の変動誤差を低減することができるという効果を奏する。

また、本発明の請求項３に記載のレンジフードでは、水位検知手段は、第一静電容量検知部と第二静電容量検知部とが配置された箇所の周囲温度を測定する温度検出部を備えており、第一静電容量検知部と第二静電容量検知部との出力値と温度検出部によって検出された温度とを用いて水位を検出する構成としている。この構成によって、周囲温度に応じて変化する第一静電容量検知部と第二静電容量検知部との出力値を補正することが可能であり、より正確な静電容量の取得が可能である。

また、本発明の請求項４に記載のレンジフードでは、洗浄機能制御部は、排水トレイ内の水位が規定値以上を検知した場合、洗浄を開始しないようにする構成である。これにより、排水トレイ内の水位が規定値以上の場合、洗浄を開始することで洗浄ケーシングに洗浄液が給水され洗浄後に排水トレイに排水される際に、排水受口からの洗浄液があふれることを防止するという効果を奏する。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１〜図５に示すように、本実施の形態のレンジフードは、調理器具（図示せず）の上方のキッチンの壁面３などに取り付けられる。このレンジフードは、フード１を有し、フード１に設けられた吸気口２は、調理器具から発生する油煙や周囲に浮遊する埃等を捕集する。フード１は、壁面３に例えばネジを介して取り付ける。フード１の天面には、屋外とダクト４を介して連通する排気口５を設ける。フード１は、内部に電動機６と、電動機６の回転軸７に取り付けた羽根車８と、羽根車８を包括した洗浄ケーシング９と、を配設する。吸気口２と排気口５とを結ぶ通風路１０には、羽根車８を備えている。

また、フード１の吸気口２には、平板状の整流板１１が配設され、整流板１１の周囲の吸込風速を高めている。

なお、電動機６はＡＣモータでもＤＣモータでも良いが、好ましくは羽根車８の回転数を制御できるＤＣモータが良い。

また、羽根車８は、種類としては静圧が高いシロッコファンが好ましい。

洗浄ケーシング９の下方には、箱状で下面が開口したトレイ収納部１２を設ける。トレイ収納部１２は、羽根車８を洗浄するための洗浄液１３を貯水する給水トレイ１４と、羽根車８の洗浄後の洗浄液１３を貯水する排水トレイ１５を備える空間を有している。そして、給水トレイ１４と、排水トレイ１５は、トレイ収納部１２の内部に着脱できるようになっている。

給水トレイ１４の天面には、給水トレイ１４を覆うように給水トレイフタ１８が取り付けられている。給水トレイフタ１８は、天面の一部分を開口した給水口１６を備えている。同様に、排水トレイ１５の天面には、排水トレイ１５を覆うように排水トレイフタ１９が取り付けられている。排水トレイフタ１９は、天面の一部分を開口した排水受口１７を備えている。そして、洗浄ケーシング９の下端部には排水口２０を設けて、排水口２０には洗浄ケーシング９内の洗浄液１３を貯排する開閉弁２１を設け、開閉弁２１の下方に排水トレイフタ１９の排水受口１７が位置するように設けている。

また、トレイ収納部１２の天面には、洗浄液１３を吸込むための吸込口であるパイプ状の洗浄液吸込部２２を備える。洗浄液吸込部２２は、給水トレイ１４を装着する際に、給水トレイ１４の天面に設けられた開口から給水トレイ１４内に挿入される。洗浄液吸込部２２は、トレイ収納部１２に収納した給水トレイ１４に洗浄液吸込部２２の下端が給水トレイ１４の底面に近接するように備えられている。そして、トレイ収納部１２の天面は、洗浄液吸込部２２を挿入するための開口が設けられている。

洗浄液吸込部２２の上端は、給水ポンプ２３のポンプ吸込口に接続する。給水ポンプ２３のポンプ吐出口２５は、チューブ２６を介して洗浄ケーシング９に接続する。

そして、トレイ収納部１２には、排水トレイ１５の外側に静電容量式の水位検知手段２７を備える。

水位検知手段２７は、第一静電容量検知部２８と、第二静電容量検知部２９と、静電容量演算部３１と、静電容量演算部３１と、を備えている。第二静電容量検知部２９は、具体的には後述するが、第一静電容量検知部２８よりも静電容量を検知するレンジすなわち検知する範囲が広くなっている。静電容量演算部３１は、第一静電容量検知部２８で出力される出力値Ａおよび第二静電容量検知部２９で出力される出力値Ｂを用いて水位演算を行う。静電容量演算部３１は、出力値Ａと出力値Ｂとの差から水位の換算を行う。詳しくは、後述する。静電容量演算部３１は、第一静電容量検知部２８と第二静電容量検知部２９に電圧を印加する制御を行うとともに、第一静電容量検知部２８の出力値Ａと第二静電容量検知部２９の出力値Ｂを静電容量演算部３１に伝達する。

第一静電容量検知部２８と、第二静電容量検知部２９は、それぞれ２枚の電極板（第一正電極３２、第一負電極３３、及び第二正電極３４、第二負電極３５）で構成されている．静電容量演算部３１は、第一静電容量検知部２８の第一正電極３２と第一負電極３３との間と、第二静電容量検知部２９の第二正電極３４と第二負電極３５との間に電圧を印加する。そして、第一静電容量検知部２８、第二静電容量検知部２９は、排水トレイ１５内の洗浄液１３の静電容量を検出し、出力する。

図３に示すように、第一静電容量検知部２８の第一正電極３２と第一負電極３３と第二静電容量検知部２９の第二正電極３４と第二負電極３５とは、対向する排水トレイ１５の底面から天面に向かって鉛直方向に配置されている。

第一静電容量検知部２８は、２枚（たとえば、銅箔板）の第一正電極３２、第一負電極３３と、この第一正電極３２、第一負電極３３に並列接続される任意のインダクタンス成分（たとえば、コイル）と任意の静電容量成分（たとえば、コンデンサ）とからなるＬＣ並列共振回路（図示せず）にて構成される。同様に、第二静電容量検知部２９は、２枚の第二正電極３４、第二負電極３５と、この第二正電極３４、第二負電極３５に並列接続される任意のインダクタンス成分と任意の静電容量成分とからなる別のＬＣ並列共振回路にて構成される。

第一正電極３２と第一負電極３３は、同一の形状、大きさとなっている。また、第二正電極３４と第二負電極３５は、同一の形状、大きさとなっている。そして、第二正電極３４、第二負電極３５は、第一正電極３２、第一負電極３３に対して、同一の幅を持ち、高さ方向の寸法が大きくなっている。そして、第一正電極３２、第一負電極３３、第二正電極３４、第二負電極３５は、トレイ収納部１２において、下端を同じ高さ位置として設置されている。

そして、図４に示すように、２枚の第一正電極３２と第一負電極３３は、排水トレイ１５の外側に並列して配置される。そして、２枚の第一正電極３２と第一負電極３３は、第一正電極３２、第一負電極３３、トレイ収納部１２、排水トレイ１５、洗浄液１３とを合計した静電容量を検出する。

第一静電容量検知部２８のＬＣ並列共振回路に所定の電圧約３Ｖを印加して、インダクタンス（例えば、１８ｕＨ）と静電容量（例えば、４７ｐＦ）とからなるＬＣ並列共振周波数を予め算出し、その値を静電容量演算部が有している。また、このＬＣ並列共振回路に第一正電極３２、第一負電極３３を並列に接続した場合における第一正電極３２、第一負電極３３とトレイ収納部１２と排水トレイ１５とから構成される合成静電容量によって生じるＬＣ並列共振周波数（例えば、５．４７２ＭＨｚ）を求める。そして、出力値Ａ（例えば、２ｐＦ）は、静電容量演算部によって、予め算出しているＬＣ並列共振回路からなるＬＣ並列共振周波数とＬＣ並列共振回路に第一正電極３２、第一負電極３３を並列に接続した場合における合成静電容量によって生じるＬＣ並列共振周波数（例えば、５．３５９ＭＨｚ）との差から算出される。

このように、静電容量演算部３１は、予め排水トレイ１５の水位に応じた出力値Ａのテーブルを記録したメモリを備えることによって、正確に排水トレイ１５の水位を算出することでができる。

同様に、第二静電容量検知部２９のＬＣ並列共振回路に所定の電圧約３Ｖを印加して、インダクタンスと静電容量とからなるＬＣ並列共振周波数を予め算出し、その値を静電容量演算部３１が有している。また、このＬＣ並列共振回路に第二正電極３４、第二負電極３５を並列に接続した場合における第二正電極３４、第二負電極３５とトレイ収納部１２と排水トレイ１５とから構成される合成静電容量によって生じるＬＣ並列共振周波数を求める。そして、出力値Ｂは、静電容量演算部によって、予め算出しているＬＣ並列共振回路からなるＬＣ並列共振周波数とＬＣ並列共振回路に第二正電極３４、第二負電極３５を並列に接続した場合における合成静電容量によって生じるＬＣ並列共振周波数との差から算出される。

このように第一静電容量検知部２８で正確に排水トレイ１５の水位を算出することができるが、さらに精度を向上させるため、第一静電容量検知部２８と第二静電容量検知部２９を両方設けることも可能である。第一静電容量検知部２８と第二静電容量検知部２９とを両方備えることによって、排水トレイ１５の洗浄液１３の液面が上昇し、第一静電容量検知部２８の第一正電極３２、第一負電極３３の高さよりも液面が高くなった場合、液面の上昇による出力値Ａの静電容量値の上昇はほぼなくなる。一方、第二静電容量検知部２９の２枚の第二正電極３４、第二負電極３５は、洗浄液１３の量が増加して液面高さが高くなるに伴って検出できる静電容量がリニアに増加し出力値Ｂは大きな値となる。また、それぞれ２枚の第一正電極３２、第一負電極３３と第二正電極３４、第二負電極３５をそれぞれ同一幅に設定しているため、水位の上昇による静電容量値の増加率は洗浄液１３の水位の上昇に比例することになる。

第一静電容量検知部２８の第一正電極３２、第一負電極３３の高さを超えると、第一静電容量検知部２８で検出する静電容量（出力値Ａ）と第二静電容量検知部２９で検出する静電容量（出力値Ｂ）との差が顕著になる。この差（出力値Ｂ−出力値Ａ）を用いることによって、洗浄液１３の水位を検知することができることとなる。すなわち、ひとつの静電容量検知部によって水位を検出する場合、静電容量を検出する際の外部環境による影響によって、出力される静電容量値から換算される水位と実際の水位との誤差が大きくなることがある。しかし、２つの静電容量検知部（第一静電容量検知部２８、第二静電容量検知部２９）の出力差を用いることによって外部環境による影響をキャンセルでき、排水トレイ１５の水位変化による静電容量を検出できる効果を備える。

具体的には、静電容量演算部３１は、第一正電極３２、第一負電極３３から検出される静電容量（出力値Ａ）に対して第二正電極３４、第二負電極３５から検出される静電容量（出力値Ｂ）との差を算出する。そして、静電容量演算部３１は、この差（出力値Ｂ−出力値Ａ）を静電容量差を求める。予め静電容量差に対応した水位との関係を示すテーブルを用いて、水位に換算する。この静電容量差と水位の関係テーブルは、実験から静電容量値と水位との関係を求め、静電容量演算部３１に記憶させておく。このように、静電容量演算部３１は、第一静電容量検知部２８の出力値Ａを基準として第二静電容量検知部２９の出力値Ｂから洗浄液１３の水位を算出するのである。

このような検出方法によれば、２つの第一静電容量検知部２８、第二静電容量検知部２９を用いる場合、同様に外部要因による静電容量の影響が出る為、第一静電容量検知部２８、第二静電容量検知部２９の出力値の差をとることで、外部要因による静電容量のノイズを削減することができる。

また、第一静電容量検知部２８および第二静電容量検知部２９を用いることで、第一静電容量検知部２８および第二静電容量検知部２９の出力値の差分が小さい場合には、排水トレイ１５の水位は、第一静電容量検知部２８の電極の高さに相当すると判断できる。

このように、本実施の形態によれば、外部要因による静電容量の影響が生じてもノイズを相殺することができ、洗浄液１３の水位を誤検知することなく精度よく検出することができる。

洗浄機能制御部は、静電容量演算部３１によって検出された水位に基づいて、排水トレイ内の排水量が規定値以下（例 ４ｍｍ以下）であればレンジフード内の洗浄を行う制御を実施し、排水量が規定値以上（例 ４ｍｍ以上）であれば、洗浄を行わない制御を行う。例えば、第二正電極３４、第二負電極３５の高さを満水レベルの高さ（例 ４０ｍｍ）にし、第一正電極３２、第一負電極３３の高さを第二正電極３４、第二負電極３５の１０分の１にする（例 ４ｍｍ）。このような構成にすることによって、第一静電容量検知部２８の出力値Ａ（例 ５５ｐＦ）、第二静電容量検知部２９の出力値Ｂ（例 ５５．２ｐＦ）の差分が小さい場合には、渇水と判断する。一方、出力値Ａ（例 ５６ｐＦ）と出力値Ｂ（例 ５８ｐＦ）の差が生じた場合には、前述した静電容量差と水位の関係テーブルから満水レベル（例 ４０ｍｍ）、あるいは、１／１０以上満水以下（例 ４ｍｍ）を判断することができる。

また、水位検知手段２７は、排水トレイ１５の外側に設けられた温度検知部３６を有していてもよい。温度検知部３６は、第一静電容量検知部２８と第二静電容量検知部２９の周囲の温度を測定する。静電容量演算部３１は、第一静電容量検知部２８と第二静電容量検知部２９と温度検知部３６とからそれぞれ出力値Ａと出力値Ｂと周囲温度値とを出力させて、静電容量演算部３１へ入力させる。静電容量演算部３１は、温度補正手段３７を備えている。第一静電容量検知部２８、第二静電容量検知部２９が検知する静電容量は、その周囲温度値に応じて変化する誘電率によって影響される。この周囲温度の影響を補正するため、温度補正手段３７は、温度検知部３６の検知温度に応じて、出力値Ａおよび出力値Ｂの補正を行う。この構成により、周囲温度変化による影響を相殺することができ、洗浄液１３の水位を誤検知することなく精度よく検出することができる。

本発明にかかるレンジフードは、排水トレイへの追加加工を必要とすることなく、排水トレイ天面の排水受口から洗浄液があふれることを抑制することができることを可能とするものであるので、液体を使用者が供給する必要がある製品に使用される液体の有無を判断する手段等として有用である。

１ フード
２ 吸気口
３ 壁面
４ ダクト
５ 排気口
６ 電動機
７ 回転軸
８ 羽根車
９ 洗浄ケーシング
１０ 通風路
１１ 整流板
１２ トレイ収納部
１３ 洗浄液
１４ 給水トレイ
１５ 排水トレイ
１６ 給水口
１７ 排水受口
１８ 給水トレイフタ
１９ 排水トレイフタ
２０ 排水口
２１ 開閉弁
２２ 洗浄液吸込部
２３ 給水ポンプ
２５ ポンプ吐出口
２６ チューブ
２７ 水位検知手段
２８ 第一静電容量検知部
２９ 第二静電容量検知部
３１ 静電容量演算部
３２ 第一正電極
３３ 第一負電極
３４ 第二正電極
３５ 第二負電極
３６ 温度検知部
１０１ 磁石
１０２ 磁気センサ
１１２ トレイ収納部
１１５ 排水トレイ
１１７ 排水受口
１１９ 排水トレイフタ
１２０ 排水口
１２１ 開閉弁

Claims (4)

1. 電動機の回転軸に連結した羽根車と、
   前記羽根車を洗浄液に浸漬させるための洗浄ケーシングと
   洗浄液を貯蔵する給水トレイと
   前記給水トレイに貯蔵された洗浄液を吸引するポンプと
   前記羽根車を洗浄した洗浄液の排水を受ける排水トレイと、
   前記ポンプによって洗浄液を吸引させ洗浄液に浸漬させた前記羽根車を回転させる洗浄機能制御部と、を備えた洗浄機能付きレンジフードにおいて、
   前記給水トレイ及び前記排水トレイとを収納するトレイ収納部に前記排水トレイの側面に近接するように水位を検知する水位検知手段を設け、前記洗浄機能制御部は、前記水位検知手段によって検知された前記排水トレイ内の水位によって洗浄を制御する
   ことを特徴とするレンジフード。
2. 前記水位検知手段は、長片状の静電容量を検知する第一静電容量検知部と前記第一静電容量検知部よりも長い長辺状の静電容量を検知する第二静電容量検知部とを備えており、前記第一静電容量検知部と前記第二静電容量検知部とは、対向する前記排水トレイの底面から天面に向かって配置されており、前記第一静電容量検知部と前記第二静電容量検知部との出力値を用いて水位を検出することを特徴とするレンジフード。
3. 前記水位検知手段は、前記第一静電容量検知部と第二静電容量検知部とが配置された箇所の周囲温度を測定する温度検出部を備えており、前記第一静電容量検知部と前記第二静電容量検知部との出力値と前記温度検出部によって検出された温度とを用いて水位を検出することを特徴とする。
4. 前記洗浄機能制御部は、前記排水トレイ内の水位が規定値以上を検知した場合、洗浄を開始しないことを特徴とする請求項１から３に記載のレンジフード。

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