JP3984598B2 - ファン装置 - Google Patents

Description

本発明は、オイルミストを含んだ気流中からミストを分離し、ミストを分離した気流を軸流方向に流すためのファン装置に関するものである。

従来から、モータ軸に固定した円板部の前方に中央部がオイルミストを含んだ気体が流入する開口部となったリング状板部を対向配置し、リング状板部と円板部との間に前面視く字状をした羽根を放射状に複数枚架設すると共に回転方向に隣接するく字状をした羽根間をリング状板部の開口部から流入した気流が流れて気流中に含まれるオイルミストをバッフル効果により分離するための略く字状に屈曲したオイルミスト分離用のバッフル流路を形成したものが知られている。（例えば、特許文献１参照）
ところが、この特許文献１に示された従来例にあっては、リング状板部の開口部から流入した気流が略く字状に屈曲したバッフル流路を流れることで、気流中に含まれるオイルミストをバッフル効果により効果的に分離することができるが、オイルミストを分離した気流が出て行く方向と、分離されたオイルミストが遠心力で飛ばされる方向とが同一方向（遠心力方向）となるため、分離したオイルミストが気流に乗って再飛散するという問題があり、全体としてのオイルミストの捕捉効率がそれほど高くないという問題があった。このため、従来にあっては、これを補うために、上記ファンの下流側に薄膜状フィルタを配置して再飛散したオイルミストを捕捉することも知られている（特許文献２参照）が、このものにおいては、薄膜状フィルタを通過させるため、風量が低下するだけでなく、薄膜状フィルタは目詰まりし易く、この点でも風量がいっそう低下してしまう問題がある。

また、モータ軸に固定した円板部の前方に中央部が気流が流入する開口部となったリング状板部を対向配置し、リング状板部と円板部との間に前面視く字状をした羽根を放射状に複数枚架設し、く字状の屈曲部より外側部分を円板部の外周端よりも外方に突出させると共に該く字状に屈曲した羽根の屈曲部よりも外側部分を屈曲部よりも内側部分に対して捻って回転方向に対して屈曲部よりも外側部分の前端と後端とがずれるように傾斜させたファン装置が特許文献３により知られている。

この特許文献３のものは、オイルミストを含んだ気体がリング状板部の開口部から吸入され、羽根間に沿って流れるが、この際、く字状の羽根の内側部分の間を流れた気体がく字状の屈曲部で向きを変えられながら羽根の外側部分に衝突して気体からオイルミストが分離され、気体に比べ重いオイルミストの凝集物がファンの遠心力により羽根の外側部分の後端縁からファンの外周方向に飛ばされ、気体は羽根の外側部分にガイドされて後方に送られるようになっている。つまり、この従来例は、風の流出する方向とオイルミストが飛ばされる方向とが異なるため、前述の特許文献１に比べて、高いバッフル効果を得ることができるようになっている。

しかしながら、特許文献３のファン装置においては、く字状の羽根の屈曲部より外側部分を円板部の外周端よりも外方に突出させ、このく字状の羽根の外側部分にオイルミストを含んだ気体を衝突させてバッフル効果により気体中からオイルミストを分離するようになっているため、オイルミストの捕捉効率を上げるためにはく字状の羽根の外側部分におけるバッフル効果を上げる必要がある。ところが、バッフル効果を上げると、風の流れ抵抗が大きくなって風量が小さくなるという欠点があった。例えば、く字状の羽根の外側部分におけるバッフル効果を上げるためには、側面視においてく字状の羽根の外側部分と、該外側部分の前側端部を通るモータ軸と平行な線とのなす角度を小さくする方が抵抗が大きくなってバッフル効果が大きくなるのであるが、上記角度を小さくするほど風量が小さくなってしまい、必要な風量を得ようとするとファンの動力を大きくする必要があり、省エネルギーの点で問題があった。
実公平１−１３９４４号公報 特公平７−２４７３２号公報 特公平７−１０７３９７号公報

本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、高風量で、しかもオイルミストの捕捉効率の高いファン装置を提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するために本発明に係るファン装置は、モータ軸１に固定した円板部２の前方に中央部がオイルミストを含んだ気体が流入する開口部３となったリング状板部４を対向配置し、リング状板部４と円板部２との間に羽根５を放射状に複数枚架設し、前面視く字状をしたく字状バッフル片部６の外側端部に外側屈曲部８を介してスクリュー片部７を設けて上記羽根５を構成し、該羽根５のく字状バッフル片部６をリング状板部４と円板部２とに前後を覆われた領域に前面視略く字状となるように架設して回転方向に隣接する羽根５のく字状バッフル片部６間にリング状板部４の開口部３から流入したオイルミストを含んだ気体が流れて気体に含まれるオイルミストをリング状板部４と円板部２とに前後を覆われた領域内でバッフル効果により分離するための略く字状に屈曲したオイルミスト分離用のバッフル流路９を形成し、羽根５の外側屈曲部８よりも外側のスクリュー片部７の前後をそれぞれリング状板部４の外端及び円板部２の外端よりも径方向の外側に突出させ、上記スクリュー片部７を前面視で回転方向に屈曲させ且つ、側面視で外側屈曲部８の前端よりも後端が径方向の外側に位置するように傾斜させるか、又は、側面視で外側屈曲部８の後端よりも前端が径方向の外側に位置するように傾斜させて成ることを特徴とするものである。

このような構成とすることで、リング状板部４の開口部３から流入したオイルミストを含んだ気体はリング状板部４と円板部２とに前後を覆われた領域内に形成された略く字状に屈曲したバッフル流路９を通過する際に、く字状バッフル片部６のバッフル効果により気体中からオイルミストを分離し、このようにしてリング状板部４と円板部２とに前後を覆われた領域内に形成された上記バッフル流路９を通過することでオイルミストが分離された気体は前面視で回転方向に屈曲させ且つ側面視で外側屈曲部８の前端よりも後端が径方向の外側に位置するか、又は、側面視で外側屈曲部８の後端よりも前端が径方向の外側に位置するように傾斜させたスクリュー片部７の内面にガイドされながら気体が遠心力が働く方向（以下遠心方向という）から軸流方向に向きを変えて軸流方向に流れるものであり、一方、リング状板部４と円板部２とに前後を覆われた領域内に形成された上記バッフル流路９を通過する際に気体から分離されたオイルミストはファン１０の回転による遠心力で遠心方向に飛ばされるのであるが、バッフル流路９を通過する際にく字状に屈曲したく字状バッフル片部６に衝突することで気体から分離されたオイルミストは気体よりも重いので、遠心力によりく字状バッフル片部６の面に沿って移動し、外側屈曲部８を経てスクリュー片部７の内面に沿って遠心力によりスクリュー片部７の側端縁に移動し、スクリュー片部７の側端縁から遠心力で遠心方向に飛ばされることになる。これにより、リング状板部４と円板部２とに前後を覆われた領域内に形成された上記バッフル流路９でオイルミストが分離された気体の流れる方向と、バッフル流路９で分離されたオイルミストとが飛ばされる方向とが異なることになり、いったん分離したオイルミストが気体の流れに乗って排出されることがなく、しかも、このようにスクリュー片部７の内面部をガイド面として気体の排出方向とオイルミストを飛ばす方向とが異なるようにするに当たり、スクリュー片部７よりも上流側のリング状板部４と円板部２とに前後を覆われた領域内に形成された上記バッフル流路９で気体からオイルミストを分離するので、スクリュー片部７をバッフル板として機能させる必要がなく、スクリュー片部７における風の流れ抵抗を小さくして風量を大きくしてもオイルミストの捕捉効率が低下することがなく、この結果、高風量で、しかもオイルミストの捕捉効率の高いファン装置を提供することができるものである。

また、側面視において円弧状となるようにスクリュー片部７を曲面形状とすることが好ましい。

このような構成とすることで、スクリュー片部７における風の流れ抵抗を小さくして風量を大きくしてもオイルミストの捕捉効率が低下することがなく、高風量で、しかもオイルミストの捕捉効率を高くすることができる。

本発明は、上記のように構成したので、高風量で、しかもオイルミストの捕捉効率の高いファン装置を提供することができるものである。

以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。

本発明におけるファン装置Ａは、図５、図６に示すように、ファン１０と、モータ１４と、本体ベース１８と、ファン１０をカバーするファンカバー１９と、モータをカバーするモータカバー１５とで構成してある。

ファン１０は、図１乃至図３に示すように、モータ１４のモータ軸１に固定する円板部２の前方に中央部がオイルミストを含んだ気体が流入する開口部３となったリング状板部４を対向配置し、リング状板部４と円板部２との間に羽根５を放射状に複数枚架設して構成してある。羽根５は、図４に示すようなもので、前面視く字状をしたく字状バッフル片部６の外側端部に外側屈曲部８を介してスクリュー片部７を設けて構成してある。く字状バッフル片部６は内側片１１と外側片１２とが内側屈曲部１３を介して前面視く字状に形成されたものであり、外側片１２の外側端部から外側屈曲部８を介して上記のようにスクリュー片部７が一体に折り曲げて連出してある。

上記のような構成の羽根５は、上記のく字状バッフル片部６部分をリング状板部４と円板部２とに前後を覆われた領域に前面視略く字状となるように架設するものであって、回転方向に隣接するく字状バッフル片部６間が前面視略く字状に屈曲したオイルミスト分離用のバッフル流路９となっている。羽根５の外側屈曲部８よりも外側のスクリュー片部７の前後がそれぞれリング状板部４の外端及び円板部２の外端よりも径方向の外側に突出しており、このスクリュー片部７は前面視で回転方向に屈曲しており、更に、側面視で外側屈曲部８の前端よりも後端が径方向の外側に位置するように傾斜させてある（つまり、図３のように、側面視でスクリュー片部７と、スクリュー片部７の前側端部を通るモータ軸１と平行な線Ｌとが角度αを有するように形成してある）。また、スクリュー片部７は側面視において円弧状となるように曲面形状に形成してある。

モータ軸１に前記のようにファン１０の円板部２を固定したモータ１４はモータカバー１５により囲まれており、モータ支持部材１６によりモータ１４をモータカバー１５に支持固定してある。モータカバー１５の外周部の前端から放射状に複数の取付け部材１７が突出しており、この取付け部材１７が中央部が大きく開口した本体ベース１８の内周部に固着してあることで、本体ベース１８にモータ１４を支持したモータカバー１５が支持固定してある。本体ベース１８の前面部の外周部にはファンカバー１９の後端部が固着してあって、ファンカバー１９によりリング状板部４、円板部２、羽根５を覆っている。ファンカバー１９には前面中央部に開口部２０が設けてあり、このファンカバー１９の開口部２０は内部のリング状板部４の開口部３と近接対向しており、ファンカバー１９の開口部２０からリング状板部４の開口部３にオイルミストを含んだ気体が流入するようになっている。ファンカバー１９の下端部、本体ベース１８には油脂排出孔２１が設けてある。

本体ベース１８は例えば建物の壁２２の孔部２３に取付けた壁取付け枠２４の前端部（屋内側端部）に取付けられるものであり、壁取付け枠２４には屋外側フード２５の前端開口部の周囲が取付けられ、屋外側フード２５の下面には排気口２６が開口している。

上記のようにしてファン装置Ａを壁２２に取付けて使用する場合、単独で使用してもよいが、図５に示すようにファン装置Ａの上流側にオイルミスト除去装置２７を配置し、該オイルミスト除去装置２７のファン装置Ａとして使用してもよい。オイルミスト除去装置２７はチャンバー２８の前面に設けた開口にグリースフィルタ２９を取付けたもので、チャンバー２８の後端部を壁２２に取付けてあり、上記ファンカバー１９がチャンバー２８の後開口からチャンバー２８内に入っている。チャンバー２８の下端部は皿状部３０となっており、上記ファンカバー１９の下端部、本体ベース１８に設けた油脂排出孔２１から油脂が流れるようになっており、更に、皿状部３０の底に管３１を介して接続した油溜め３２に溜まるようになっている。

しかして、モータ１４を回転してファン１０を回転する（図２の矢印方向がファン１０の回転方向である）ことで、厨房などで発生するオイルミストを含んだ気体がグリースフィルタ２９を通過してチャンバー２８内に流入する。この場合、グリースフィルタ２９を通過する際に気体中のオイルミストが除去されるが、完全に除去されることなく、一部のオイルミストは気体から分離されることなく気体に含まれたままファンカバー１９の開口部２０からリング状板部４の開口部３を経てく字状に屈曲したオイルミスト分離用のバッフル流路９に流れ込む。リング状板部４の開口部３から流入したオイルミストを含んだ気体は略く字状に屈曲したバッフル流路９を通過する際に、く字状バッフル片部６の外側片１２に衝突し、バッフル効果により気体からオイルミストが分離される。このようにしてバッフル流路９を通過することでオイルミストが分離された気体は前面視で回転方向に屈曲させ且つ側面視で外側屈曲部８の前端よりも後端が径方向の外側に位置するように傾斜させたスクリュー片部７の内面にガイドされながら遠心方向から図３、図５の矢印イに示すように軸流方向に向きを変えて軸流方向に流れる。一方、バッフル流路９を通過する際に気体から分離されたオイルミストは遠心力で遠心方向に飛ばされるのであるが、バッフル流路９を通過する際にく字状に屈曲したく字状バッフル片部６に衝突することで気体から分離されたオイルミストは気体よりも重いので、遠心力によりく字状バッフル片部６の面に沿って移動し、外側屈曲部８を経てスクリュー片部７の内面に沿って遠心力によりスクリュー片部７の側端縁に移動し、スクリュー片部７の側端縁から図３、図５の矢印ロに示すように遠心力で遠心方向に飛ばされることになる。

上記のようにしてオイルミストが分離除去され軸流方向に向きを変えて矢印ロのようにファン１０よりも後方に流れた気体は屋外側フード２５に流れて排気口２６から外部に排気される。

一方、ファン１０のスクリュー片部７の側端縁から遠心力により飛ばされたオイルミストは、ファンカバー１９の内面に衝突し、ファンカバー１９の内面に沿って下に流下し、ファンカバー１９の下端部、本体ベース１８に設けた油脂排出孔２１からチャンバー２８の下端部の皿状部３０に流れ、更に、管３１を流れて油溜め３２に溜まる。

上記のようにしてオイルミストを含んだ気体をファン装置Ａで排気する際に、ファン装置Ａのファン１０部分でオイルミストを気体から分離し、分離後のオイルミストがファン１０から離れて飛散する方向と気体がファン１０から離れて流れる方向とを異ならせることで、気体から分離してファン１０から飛散するオイルミストが再び気体の流れに乗って排出されることがないようしてオイルミストの捕捉効率を上げるようにしているのである。ここで、本発明のファン装置Ａにおいては、リング状板部４の開口部３から流入した気体中に含まれるオイルミストは、主として隣接するく字状バッフル片部６間に形成されるく字状に屈曲したバッフル流路９を通過する際のバッフル効果により気体から分離されるものであり、したがって、羽根５のく字状バッフル片部６よりも外側のスクリュー片部７には風の流れ抵抗を大きくしてバッフルにより気体からオイルミストを分離しなければならないという制約がなく、このため、スクリュー片部７は風の流れ抵抗を小さくするため、図３に示す側面視でスクリュー片部７と、スクリュー片部７の前側端部を通るモータ軸１と平行な線Ｌとのなす角度αを大きくして風量を増やすようにしてもファン１０におけるオイルミストの捕捉効率を低下させないものであり、これにより、本発明においてはスクリュー片部７はオイルミスト分離のためのバッフル性能を考慮することなく、分離されたオイルミストを遠心力により遠心方向に飛散させることと、気体を遠心方向から軸流方向に方向転換させながら同時に風量を増すことを考慮して設計すればよいものである。なお、既に述べたように、スクリュー片部７を側面視において円弧状となるように曲面形状に形成して風量を増すようにしてもよい。

このように、本発明においては、オイルミストの捕捉効率を低下させることなく風量を増大することが可能となるものである。

なお、前面視く字状をしたく字状バッフル片部６間に形成される前面視く字状に屈曲したバッフル流路９を、該バッフル流路９の入口の巾を広く、く字状の屈曲部分に行く程狭くなるようにすることで、バッフル流路９の屈曲部分で気体の流速が速くなるように構成すると、オイルミストを含んだ気体が流速が最大になった直後にく字状バッフル片部６の外側片１２に急激に衝突して方向転換すると共に羽根５が高速回転しているため、外側片１２で効率よくバッフルされて気体からオイルミストが分離して捕捉されることになるので好ましいものである。

図７、図８には本発明の他の実施形態が示してある。前述の実施形態においては、ファン１０におけるスクリュー片部７を側面視で外側屈曲部８の前端よりも後端が径方向の外側に位置するように傾斜させた例を示したが、図７、図８に示す実施形態では、ファン１０におけるスクリュー片部７を側面視で外側屈曲部８の後端よりも前端が径方向の外側に位置するように傾斜させてあり、他の構成は前述の実施形態のファン１０と同じ構成であり、効果も上記実施形態と同様の効果を奏する。本実施形態においては、オイルミストが分離された気体は図７、図８に示すようにスクリュー片部７にガイドされてスクリュー片部７の前端から前方（軸流方向）に流れるようになっており、前方に流れた気体は図７、図８の矢印のようにファンカバー１９の前面片に当たって向きを変えられて屋外側フード２５に流れて排気口２６から外部に排気される。

本発明のファン装置におけるファンの斜視図である。 同上の正面図である。 同上の気体及び分離されたオイルミストの流れを示す説明図である。 （ａ）は同上の羽根の取付け状態の斜視図であり、（ｂ）は羽根の斜視図である。 同上の使用状態の側面断面図である。 同上の正面図である。 本発明の他の実施形態の使用状態の側面断面図である。 同上の平面断面図である。

符号の説明

１ モータ軸
２ 円板部
３ 開口部
４ リング状板部
５ 羽根
６ く字状バッフル片部
７ スクリュー片部
８ 外側屈曲部
９ バッフル流路

Claims (2)

1. モータ軸に固定した円板部の前方に中央部がオイルミストを含んだ気体が流入する開口部となったリング状板部を対向配置し、リング状板部と円板部との間に羽根を放射状に複数枚架設し、前面視く字状をしたく字状バッフル片部の外側端部に外側屈曲部を介してスクリュー片部を設けて上記羽根を構成し、該羽根のく字状バッフル片部をリング状板部と円板部とに前後を覆われた領域に前面視略く字状となるように架設して回転方向に隣接する羽根のく字状バッフル片部間にリング状板部の開口部から流入したオイルミストを含んだ気体が流れて気体に含まれるオイルミストをリング状板部と円板部とに前後を覆われた領域内でバッフル効果により分離するための略く字状に屈曲したオイルミスト分離用のバッフル流路を形成し、羽根の外側屈曲部よりも外側のスクリュー片部の前後をそれぞれリング状板部の外端及び円板部の外端よりも径方向の外側に突出させ、上記スクリュー片部を前面視で回転方向に屈曲させ且つ、側面視で外側屈曲部の前端よりも後端が径方向の外側に位置するように傾斜させるか、又は、側面視で外側屈曲部の後端よりも前端が径方向の外側に位置するように傾斜させて成ることを特徴とするファン装置。
2. 側面視において円弧状となるようにスクリュー片部を曲面形状として成ることを特徴とする請求項１記載のファン装置。

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