JP3078093B2 - 排気フード - Google Patents
排気フードInfo
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- JP3078093B2 JP3078093B2 JP04062663A JP6266392A JP3078093B2 JP 3078093 B2 JP3078093 B2 JP 3078093B2 JP 04062663 A JP04062663 A JP 04062663A JP 6266392 A JP6266392 A JP 6266392A JP 3078093 B2 JP3078093 B2 JP 3078093B2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
- F24F13/02—Ducting arrangements
- F24F13/06—Outlets for directing or distributing air into rooms or spaces, e.g. ceiling air diffuser
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、建造物の給排気システ
ムに用いられる排気フードに関し、更に詳細には、外部
気流による室内への逆流を抑制する排気フードに関す
る。
ムに用いられる排気フードに関し、更に詳細には、外部
気流による室内への逆流を抑制する排気フードに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、騒音防止や暖房効率向上等の観点
から、住宅の高気密化が進んでおり、特に、寒冷地等で
は、隙間相当面積が１ｃｍ2 ／ｍ2 を切るものが実現さ
れようとしている。かかる高気密化住宅においては、快
適な居住環境を実現する上で、室内換気が重要な問題で
あり、最適な換気システムの開発に強い関心が払われて
いる。このような状況において、従来、換気システムと
しては、機械排気システムと機械給排気システムの両者
が用いられていた。
から、住宅の高気密化が進んでおり、特に、寒冷地等で
は、隙間相当面積が１ｃｍ2 ／ｍ2 を切るものが実現さ
れようとしている。かかる高気密化住宅においては、快
適な居住環境を実現する上で、室内換気が重要な問題で
あり、最適な換気システムの開発に強い関心が払われて
いる。このような状況において、従来、換気システムと
しては、機械排気システムと機械給排気システムの両者
が用いられていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の換気システムにおいては、排気口が室外に設
けられているため、風の影響を強く受けることになり、
特に、排気口が風上側に位置する場合には、排気機能の
低下が起こり、時には排気口を通して逆流が生じ、適切
な換気が行なわれなくなるという課題があった。また、
台所レンジフードの排気口又は浴室・便所等の換気にお
いては、未使用時には風圧によって外部空気が排気口か
ら室内に流入し、逆に汚染された空気が室内に拡散され
るという課題があった。本発明は、従来技術の有するこ
のような課題に鑑みてなされたもので、その目的とする
ところは、風圧発生時に生ずる各種排気口からの逆流を
抑制し、適切な換気システムを達成し得る排気フードを
提供することにある。
うな従来の換気システムにおいては、排気口が室外に設
けられているため、風の影響を強く受けることになり、
特に、排気口が風上側に位置する場合には、排気機能の
低下が起こり、時には排気口を通して逆流が生じ、適切
な換気が行なわれなくなるという課題があった。また、
台所レンジフードの排気口又は浴室・便所等の換気にお
いては、未使用時には風圧によって外部空気が排気口か
ら室内に流入し、逆に汚染された空気が室内に拡散され
るという課題があった。本発明は、従来技術の有するこ
のような課題に鑑みてなされたもので、その目的とする
ところは、風圧発生時に生ずる各種排気口からの逆流を
抑制し、適切な換気システムを達成し得る排気フードを
提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者は、前記課題を
解決すべく鋭意研究した結果、筒状をなすフード本体
に、特定形状をなす中空の板状部材を交差させて連結す
ることにより、外部気流を利用して排気フード近傍に周
囲圧より低圧の領域を発生させ、これにより、前記課題
が達成できることを見出し本発明を完成するに至った。
従って、本発明の排気フードは、筒状本体と、この筒状
本体に交差して設けられた１又は２以上の中空板状部材
とを備え、前記板状部材は、長手方向に沿って短手方向
の幅が減少しており、長手方向の端面にそれぞれ開口部
を有することを特徴とする。
解決すべく鋭意研究した結果、筒状をなすフード本体
に、特定形状をなす中空の板状部材を交差させて連結す
ることにより、外部気流を利用して排気フード近傍に周
囲圧より低圧の領域を発生させ、これにより、前記課題
が達成できることを見出し本発明を完成するに至った。
従って、本発明の排気フードは、筒状本体と、この筒状
本体に交差して設けられた１又は２以上の中空板状部材
とを備え、前記板状部材は、長手方向に沿って短手方向
の幅が減少しており、長手方向の端面にそれぞれ開口部
を有することを特徴とする。
【０００５】
【作用】本発明の排気フードにおいては、筒状本体と前
記板状部材を交差連結させている。従って、風等による
外部気流は、板状部材の長手方向の端面に設けた両開口
部から板状部材の内部に流入する。この際、これら２つ
の気流は、短手方向の内壁の作用により、板状部材の中
心部で衝突して相互に回り込み、回転流を形成する。こ
のような板状部材内部に形成される回転流は、強制渦運
動となるために、前記中心部に低圧領域を発生させる。
この結果、前記筒状本体を介して、室内の空気がこの低
圧領域に吸引され、前記開口部の一部から外部に流出す
ると考えられる。
記板状部材を交差連結させている。従って、風等による
外部気流は、板状部材の長手方向の端面に設けた両開口
部から板状部材の内部に流入する。この際、これら２つ
の気流は、短手方向の内壁の作用により、板状部材の中
心部で衝突して相互に回り込み、回転流を形成する。こ
のような板状部材内部に形成される回転流は、強制渦運
動となるために、前記中心部に低圧領域を発生させる。
この結果、前記筒状本体を介して、室内の空気がこの低
圧領域に吸引され、前記開口部の一部から外部に流出す
ると考えられる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明を図面を参照して実施例により
説明する。図１は、本発明の一実施例を示す斜視図であ
る。図１において、本実施例の排気フード１０は、円筒
状をなす排気フード本体１に中空状の板状フード部材２
を交差して連結されている。前記板状フード部材２は、
長手方向（図示矢印Ａの方向）に沿って短手方向の幅が
減少しており、本実施例では、板状フード部材２の平面
形状は８角形をなしている。そして、前記フード部材２
の長手方向の端面には、それぞれ排気口３が設けられて
いる。
説明する。図１は、本発明の一実施例を示す斜視図であ
る。図１において、本実施例の排気フード１０は、円筒
状をなす排気フード本体１に中空状の板状フード部材２
を交差して連結されている。前記板状フード部材２は、
長手方向（図示矢印Ａの方向）に沿って短手方向の幅が
減少しており、本実施例では、板状フード部材２の平面
形状は８角形をなしている。そして、前記フード部材２
の長手方向の端面には、それぞれ排気口３が設けられて
いる。
【０００７】図２及び図３に本発明の他の実施例を示
す。図２及び図３に示す排気フード２０及び３０は、前
記排気フード１０と同様に円筒状排気フード本体、板状
フード部材及び排気口を備えるが、それぞれ板状フード
部材の平面形状が異なり、また、排気フード３０は板状
フード部材を２個備える。図４〜図６に、排気フード１
０、２０及び３０の平面図及び側面図を示す。なお、図
４〜図６中の寸法の単位はｍｍである。
す。図２及び図３に示す排気フード２０及び３０は、前
記排気フード１０と同様に円筒状排気フード本体、板状
フード部材及び排気口を備えるが、それぞれ板状フード
部材の平面形状が異なり、また、排気フード３０は板状
フード部材を２個備える。図４〜図６に、排気フード１
０、２０及び３０の平面図及び側面図を示す。なお、図
４〜図６中の寸法の単位はｍｍである。
【０００８】（性能評価試験） 前記排気フード１０、２０、３０の性能を、以下に示す
方法で評価した。
方法で評価した。
【０００９】（逆流抑制効果）実験住宅としては、十分
な気密性及び断熱製を有する横幅４ｍ、縦幅２ｍ、高さ
３．８ｍ、床面積８ｍ2 の住宅を用いた。また、外部気
流は、吹き出し口断面が１．３ｍ×１．３ｍなる風洞を
用いて発生させた。この装置は、風速を０〜１０ｍ／ｓ
の範囲で自由に変化させることができる。試験に当たっ
ては、排気フードを実験住宅の風上側壁の中央部及び端
部に取り付け、それに接続した室内のダクト（長さ１．
５ｍ、直径１００ｍｍ）内の流速（ダクト中心部の流
速）を測定した。その結果を図７及び図８に示す。
な気密性及び断熱製を有する横幅４ｍ、縦幅２ｍ、高さ
３．８ｍ、床面積８ｍ2 の住宅を用いた。また、外部気
流は、吹き出し口断面が１．３ｍ×１．３ｍなる風洞を
用いて発生させた。この装置は、風速を０〜１０ｍ／ｓ
の範囲で自由に変化させることができる。試験に当たっ
ては、排気フードを実験住宅の風上側壁の中央部及び端
部に取り付け、それに接続した室内のダクト（長さ１．
５ｍ、直径１００ｍｍ）内の流速（ダクト中心部の流
速）を測定した。その結果を図７及び図８に示す。
【００１０】（流動損失の測定）送風機の出口に取り付
けた直径１００ｍｍ、長さ３ｍのパイプの先端に排気フ
ードを設置し、パイプ内を流れる流量を種々変化させ
て、そのときの排気フードの流動損失を求めた。パイプ
内の流量は、パイプの途中に設置したオリフィスによっ
て測定した（ＪＩＳ，Ｚ８７６２−１９８８に準拠）。
排気フードの損質ｈw は次式（ベルヌーイの式）によ
り算出した。
けた直径１００ｍｍ、長さ３ｍのパイプの先端に排気フ
ードを設置し、パイプ内を流れる流量を種々変化させ
て、そのときの排気フードの流動損失を求めた。パイプ
内の流量は、パイプの途中に設置したオリフィスによっ
て測定した（ＪＩＳ，Ｚ８７６２−１９８８に準拠）。
排気フードの損質ｈw は次式（ベルヌーイの式）によ
り算出した。
【００１１】 ｐ／ρｇ ＋ ｖ1 2／２ｇ ＝ ｐ0 ／ρｇ ＋ ｖ0 2／２ｇ ＋ ｈw 式中、ｐ及びｖは排気フード入口直前の圧力及び流速、
ｐ0 及びｖ0 は出口直後の圧力及び速度を表わす。ここ
で、ｐ0 は大気圧なので、ｐ0 ＝０となる。従って、排
気フードの流動損失ｈw は、次式により求めることがで
きる。 ｈw ＝ ｐ／ρｇ ＋ ｖ1 2−ｖ0 2／２ｇ このようにして測定した結果を図９に示した。
ｐ0 及びｖ0 は出口直後の圧力及び速度を表わす。ここ
で、ｐ0 は大気圧なので、ｐ0 ＝０となる。従って、排
気フードの流動損失ｈw は、次式により求めることがで
きる。 ｈw ＝ ｐ／ρｇ ＋ ｖ1 2−ｖ0 2／２ｇ このようにして測定した結果を図９に示した。
【００１２】図７〜９に示したように、本発明の排気フ
ードは１０、２０、３０は優れた性能を有することが分
かる。即ち、壁の中央部に設置した場合、排気フード２
０及び３０のいずれも風速１０ｍ／ｓにおいても逆流を
発生せず、逆に若干の流速をもって室外に流出している
ことが分かる。
ードは１０、２０、３０は優れた性能を有することが分
かる。即ち、壁の中央部に設置した場合、排気フード２
０及び３０のいずれも風速１０ｍ／ｓにおいても逆流を
発生せず、逆に若干の流速をもって室外に流出している
ことが分かる。
【００１３】次に、排気フードを壁の中央部よりもずれ
た位置（端部）に設置した場合は、図８に示すように、
排気フード１０、２０、３０のいずれもかなりの流速を
もって室外へ流出することが分かる。このように、風の
力を利用することにより、従来までは風圧によって室内
に流入してきた空気を逆に室外へ流出させることができ
ることが分かる。
た位置（端部）に設置した場合は、図８に示すように、
排気フード１０、２０、３０のいずれもかなりの流速を
もって室外へ流出することが分かる。このように、風の
力を利用することにより、従来までは風圧によって室内
に流入してきた空気を逆に室外へ流出させることができ
ることが分かる。
【００１４】また、１時間当たり１５０ｍ3（１２０ｍ3
程度の住宅の必要換気量）程度の換気を行うとすると、
そのときの流動損失は、排気フード３０では１ｍｍＡｑ
程度であり、かなり小さく、本発明の排気フードは、流
体力学的にも優れた性能を有することが分かる。このこ
とは、機械換気システムを構築するうえで重要であり、
本発明の排気フードは、排気ファンの性能を低下させる
割合が極めて小さい。
程度の住宅の必要換気量）程度の換気を行うとすると、
そのときの流動損失は、排気フード３０では１ｍｍＡｑ
程度であり、かなり小さく、本発明の排気フードは、流
体力学的にも優れた性能を有することが分かる。このこ
とは、機械換気システムを構築するうえで重要であり、
本発明の排気フードは、排気ファンの性能を低下させる
割合が極めて小さい。
【００１５】次に、前記実施例の作用について説明す
る。前記実施例においては、円筒状のフード本体に平面
形状が８角形のフード部材を交差連結させている。フー
ド部材は、長手方向に沿って短手方向の幅が減少する構
成であるため、フード部材内部では、図１０に示すよう
に、両側端面の排気口３から流入してきた気流は、広が
りながらフード部材２の中心部４で衝突し、相互に回り
込み、回転流を形成する。フード部材２の内部に形成さ
れるこのような回転流は、強制渦運動となるため前記中
心部４に低圧領域を形成する。この結果、室内の空気が
フード本体１を介して前記低圧領域４に吸引され、次い
で排気口３の一部から外部に流出するとともに、外部気
流も流入し続け、且つ排出し続けることになると考えら
れる。
る。前記実施例においては、円筒状のフード本体に平面
形状が８角形のフード部材を交差連結させている。フー
ド部材は、長手方向に沿って短手方向の幅が減少する構
成であるため、フード部材内部では、図１０に示すよう
に、両側端面の排気口３から流入してきた気流は、広が
りながらフード部材２の中心部４で衝突し、相互に回り
込み、回転流を形成する。フード部材２の内部に形成さ
れるこのような回転流は、強制渦運動となるため前記中
心部４に低圧領域を形成する。この結果、室内の空気が
フード本体１を介して前記低圧領域４に吸引され、次い
で排気口３の一部から外部に流出するとともに、外部気
流も流入し続け、且つ排出し続けることになると考えら
れる。
【００１６】また、前記実施例の排気フードを、風上側
壁の端部に設置すると逆流抑制効果良好なのは、図１１
に示すように、風上側壁中央部で分岐した気流は壁に沿
って流れるため、この気流は排気フードの排気口３の上
流端から剥離し、排気口３の近傍に強い負圧領域５を形
成し、この結果、室内の空気が外部に流出すると考えら
れる。このことから、前記実施例の排気フードを用いれ
ば、風がある場合には、排気ファンの排気量の増大はも
ちろん、自然排気も十分に可能であることが分かる。
壁の端部に設置すると逆流抑制効果良好なのは、図１１
に示すように、風上側壁中央部で分岐した気流は壁に沿
って流れるため、この気流は排気フードの排気口３の上
流端から剥離し、排気口３の近傍に強い負圧領域５を形
成し、この結果、室内の空気が外部に流出すると考えら
れる。このことから、前記実施例の排気フードを用いれ
ば、風がある場合には、排気ファンの排気量の増大はも
ちろん、自然排気も十分に可能であることが分かる。
【００１７】次に、本発明の排気フードの設置方法の一
例について説明する。図１２は、本発明の排気フードを
設置した一例を示す部分断面図である。同図において、
本発明の排気フード１０は、室内仕上材層１１、断熱材
層１２、通気層１３及び外壁材層１４を貫通して配設さ
れている管状部材（例えば、ポリ塩化ビニル製）１５の
先端に設置されている。そして、前記管状部材の後方側
には、図示しない排気ファンが設置されている。また、
排気フード１０のフード本体１は断熱材層１６に包囲さ
れている。なお、排気フード１０の板状フード部材２と
外壁材層１４との間隔は、設置する場所等により適宜変
更し得るが、８ｃｍ〜１０ｃｍ程度が好ましい。
例について説明する。図１２は、本発明の排気フードを
設置した一例を示す部分断面図である。同図において、
本発明の排気フード１０は、室内仕上材層１１、断熱材
層１２、通気層１３及び外壁材層１４を貫通して配設さ
れている管状部材（例えば、ポリ塩化ビニル製）１５の
先端に設置されている。そして、前記管状部材の後方側
には、図示しない排気ファンが設置されている。また、
排気フード１０のフード本体１は断熱材層１６に包囲さ
れている。なお、排気フード１０の板状フード部材２と
外壁材層１４との間隔は、設置する場所等により適宜変
更し得るが、８ｃｍ〜１０ｃｍ程度が好ましい。
【００１８】以上、本発明を実施例により説明したが、
本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の要旨
の範囲内で種々の変形が可能である。例えば、板状フー
ド部材及び筒状フード本体の寸法等は、意図する逆流抑
制効果等との関連で適宜変更し得る。また、板状フード
部材の平面形状は、長手方向に沿って短手方向の幅が減
少するような形状であればよく、例えば、楕円、菱形等
であってもよい。更に、板状フード部材の個数も２個の
みならず３個以上であってもよい。また、本発明の排気
フードは、住宅のみならず、区画された空間の換気を行
う場合に適用でき、例えば、車両、航空機等にも適用可
能である。
本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の要旨
の範囲内で種々の変形が可能である。例えば、板状フー
ド部材及び筒状フード本体の寸法等は、意図する逆流抑
制効果等との関連で適宜変更し得る。また、板状フード
部材の平面形状は、長手方向に沿って短手方向の幅が減
少するような形状であればよく、例えば、楕円、菱形等
であってもよい。更に、板状フード部材の個数も２個の
みならず３個以上であってもよい。また、本発明の排気
フードは、住宅のみならず、区画された空間の換気を行
う場合に適用でき、例えば、車両、航空機等にも適用可
能である。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の排気フー
ドは、筒状をなすフード本体に特定形状をなす中空の板
状部材を交差連結させて構成されているため、風圧発生
時に生ずる各種排気口からの逆流を抑制し、適切な換気
システムを達成し得る排気フードを提供することができ
る。また、本発明の排気フードを用いれば、排気ファン
に過度の負担がかからず、省エネルギーという近年の情
勢に沿うこともできる。
ドは、筒状をなすフード本体に特定形状をなす中空の板
状部材を交差連結させて構成されているため、風圧発生
時に生ずる各種排気口からの逆流を抑制し、適切な換気
システムを達成し得る排気フードを提供することができ
る。また、本発明の排気フードを用いれば、排気ファン
に過度の負担がかからず、省エネルギーという近年の情
勢に沿うこともできる。
【図１】本発明の排気フードの一例を示す斜視図である
【図２】本発明の排気フードの一例を示す斜視図である
【図３】本発明の排気フードの一例を示す斜視図である
【図４】本発明の排気フードの一例を示す平面及び側面
図である
図である
【図５】本発明の排気フードの一例を示す平面及び側面
図である
図である
【図６】本発明の排気フードの一例を示す平面及び側面
図である
図である
【図７】排気フードの逆流抑制効果を示す線図である。
【図８】排気フードの逆流抑制効果を示す線図である。
【図９】排気フードの流動損失を示す線図である。
【図１０】壁の中央部に設置した場合の気流の流れを示
す説明図である。
す説明図である。
【図１１】壁の端部に設置した場合の気流の流れを示す
説明図である。
説明図である。
【図１２】本発明の排気フードの一例の設置方法を示す
説明図である。
説明図である。
１ フード本体 ２ 板状フード部材 ３ 排気口 ４ フード部材の中心部 ５ 負圧領域 １０ 排気フード １１ 室内仕上材層 １２ 断熱材層 １３ 通気層 １４ 外壁層 １５ 管状部材 １６ 断熱材層 ２０ 排気フード ３０ 排気フード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−14536（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−1042（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F24F 7/00 - 7/10
Claims (3)
- 【請求項１】 筒状本体と、この筒状本体に交差して設
けられた１又は２以上の中空板状部材とを備え、 前記板状部材は、長手方向に沿って短手方向の幅が減少
しており、長手方向の端面にそれぞれ開口部を有するこ
とを特徴とする排気フード。 - 【請求項２】 前記板状部材の平面形状が、６角形状又
は８角形状であることを特徴とする請求項１記載の排気
フード。 - 【請求項３】 前記板状部材のなす平面形状において、
対向する辺同士が相互に平行であることを特徴とする請
求項２記載の排気フード。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04062663A JP3078093B2 (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | 排気フード |
| US08/032,016 US5421776A (en) | 1992-03-18 | 1993-03-16 | Exhaust air hood |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04062663A JP3078093B2 (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | 排気フード |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05264081A JPH05264081A (ja) | 1993-10-12 |
| JP3078093B2 true JP3078093B2 (ja) | 2000-08-21 |
Family
ID=13206761
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04062663A Expired - Fee Related JP3078093B2 (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | 排気フード |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5421776A (ja) |
| JP (1) | JP3078093B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2147297A1 (en) * | 1995-04-19 | 1996-10-20 | Andre Rheault | Ventilateur de toits |
| US5975996A (en) * | 1996-07-18 | 1999-11-02 | The Penn State Research Foundation | Abrasive blast cleaning nozzle |
| US5766073A (en) * | 1997-01-23 | 1998-06-16 | O'kelley; Charles H. | Exhaust header for building ventilator fan |
| WO2001056740A1 (de) * | 2000-02-03 | 2001-08-09 | Carl Zeiss | Polierkopf für eine poliermaschine |
| US7699051B2 (en) * | 2005-06-08 | 2010-04-20 | Westen Industries, Inc. | Range hood |
| DE102005043561B4 (de) * | 2005-09-12 | 2014-08-21 | Continental Automotive Gmbh | Waschflüssigkeitspumpe für eine Scheibenreinigungsanlage eines Kraftfahrzeuges |
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Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US164636A (en) * | 1875-06-22 | Improvement in side-wall ventilators | ||
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