JP4272571B2 - イオン発生装置付きレンジフード - Google Patents

Description

本発明は、イオン発生装置およびこれを備えたレンジフードに関するものである。

加熱調理器の上方に配置されるレンジフードは、加熱調理器上方や前方から空気を吸引し、加熱調理器から調理の際に発生する油分、水蒸気、その他の気体を室内空気から取り込んだ空気と共に室外へ排出するものであるが、近年、レンジフードを用いて空気を積極的に浄化するイオン発生装置などの空気浄化手段を備えたレンジフードが提案されている（特許文献１〜３参照）。
特開２００２−３４０３７７号公報 特開２００３−１１４０４１号公報 特開２００３−３２９２７７号公報

ところで、特許文献１〜３のレンジフードにおいては、イオン発生装置をレンジフードの出口近傍に配置する場合が多いため、調理の際に発生する油分、水蒸気、その他の気体が放電電極部に付着し、電極汚れによりイオン発生機能が損なわれる可能性がある。

そこで、本発明は、イオンの発生による除菌効果や脱臭効果を継続的に維持できるイオン発生装置およびこれを備えたレンジフードの提供を目的としている。

上記目的を達成するため、本発明は、送風路に空気を送る送風ファンと、該送風ファンの送風方向で下流側に配されイオンを発生するイオン発生部と、該イオン発生部の送風方向で下流側に配され前記送風路を開閉自在に閉塞する閉塞手段とを備え、前記閉塞手段の下方に油溜まりが配設されたことを特徴とするイオン発生装置を提供するものである。

上記構成においては、送風ファンにより送風方向に送られた空気はイオン発生部で発生したイオンを含んで送風方向出口側に流れるため、閉塞手段が開放中であっても、油分などが送風方向出口側から侵入する可能性は低い。送風ファンの運転を停止したときには、閉塞手段により送風路を閉塞してイオン発生部への油分等の侵入を防ぐことができ、イオン発生部の電極の汚れを防止することができる。

このとき、閉塞手段の下方に油溜まりを配設しているので、閉塞手段には送風出口側から侵入する可能性のある油分などの付着を防止することができる。

閉塞手段は、送風路を開閉するシャッタ部材が例示できるが、シャッタ部材の動作は、往復動あるいは回動のいずれであってもよい。油分が存在する雰囲気下では、シャッタ部材と他の部材との
接触面積を少なくしてシャッタ部材が油分の付着により動作しなくなるのを防止するため、回動式とするのが好ましい。すなわち、閉塞手段を、送風路の開口縁に接触して送風路を閉じる閉姿勢と送風路を開放する開姿勢との間で切換回動自在に軸支されたシャッタ部材から構成することができる。

この場合、シャッタ部材を、閉姿勢および／または開姿勢において送風路を構成する他の部材との接触面積を可及的に減ずる減面手段を設け、これにより、シャッタ部材が正常に動作するのを確保することが望まれる。

この減面手段としては、シャッタ部材の外周と、シャッタ部材が閉姿勢において接触する送風路壁のいずれか一方に形成された凹溝から構成することで、この凹溝がシャッタ部材の閉姿勢において、シャッタ部材の外周部と、これが接触する送風路壁との間で、シャッタ部材の接触面積を少なくすることができる。

また、他の減面手段として、シャッタ部材の背面、およびシャッタ部材の開姿勢で対向する送風路壁のうち、少なくとも一方に突起を形成し、シャッタ部材の開姿勢で、突起により、シャッタ部材の背面が、これと対向する送風路壁との間に間隙を形成するようにし、シャッタ部材が他の部材と面接触するのを防ぐことができる。

また、本発明のイオン発生装置では、閉塞手段の送風方向で下流側にイオンを含んだ空気を室内に拡散させる拡散手段を設けることができる。これにより、イオンを含んだ空気は送風出口から拡散して室内に幅広く放出することができる。この拡散手段は、送風路の出口を略扇状に拡径することで、空気を幅広く放出することができる。さらに、送風路の出口に複数の案内壁を放射状に配列することで、イオンを含んだ空気が案内壁に案内されて放射状に放出されることになる。

このようなイオン発生装置は、送風ファン、イオン発生部、および閉塞手段を送風路の適宜の箇所に配置することができるが、装置本体に、送風路の一部を形成する送風ダクトを形成し、この送風ダクトに送風ファン、イオン発生部、および閉塞手段を配置してユニット化すれば、ユニット化されたイオン発生装置を適宜の場所に設置することができる。このユニット化するイオン発生装置には、前記拡散手段も含めてユニット化することができる。

このようなイオン発生装置は、種々の機器に設置することができるが、特にレンジフードに付設すれば、空気浄化機能付きのレンジフードを提供することができる。すなわち、加熱調理器の上方に配置され下面開口を吸込み口とする中空状の箱体を備え、この箱体に空気を室内に供給する給気路を形成し、該給気路に前記イオン発生装置を組み込んだレンジフードを提供することができる。

さらに、レンジフードの給気路として、給気路を形成する筒状の給気ダクト、すなわち、空気を室内に供給する給気ダクトを設け、この給気ダクトの空気送出口側にイオン発生装置を組み込めば、給気ダクトにより油分などの侵入を防止でき、イオン発生部の電極の損傷を防止することができる。

以上のとおり、本発明によれば、イオン発生部の送風方向の下流側にシャッタ部材などの閉塞手段を設けたので、イオン発生部の電極が油分などにより機能しなくなるのを防止することができ、継続的に空気浄化機能を維持できるイオン発生装置およびこれを組み込んだレンジフードを提供することができる。また、閉塞手段の下方に油溜まりを配設しているので、閉塞手段には送風出口側から侵入する可能性のある油分などの付着を防止することができる。

以下、本発明に係るイオン発生装置付きレンジフードの実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は本発明の実施形態を示すレンジフードの正面断面図、図２は同じくレンジフードの側面断面図、図３は同じくレンジフードの底面断面図である。

図１〜図３に示すように、本実施形態のレンジフード１は、従来と同様に、下面に吸込み口２を有する中空状の箱体３と、該箱体中に形成された排気路４と、該排気路の途中に設けられた排気ファン５とを備えている。なお、吸込み口２には油煙などを捕捉するフィルタＦが着脱自在に設置されている。

さらに、本発明に係るレンジフード１では、箱体３の一部を利用して、排気路４とは別に、イオン発生装置６を内蔵して清浄な空気を室内に供給する給気路７が設けられている。本実施形態では、給気路７は、油煙や水蒸気などを含む空気が排出される排気路４と隔離するために、囲壁８によって囲まれてなるダクト形状の給気ダクト９が設けられている。給気ダクト９は、箱体３の前面上方の空気吸込口１０から下方まで垂直方向に延設される垂直ダクト９ａと、該垂直ダクト９ａの下部で垂直ダクト９ａに連通する箱体３の側面下部に形成された空気送出口１１に至る水平ダクト９ｂとから正面視で略逆Ｔ字形の給気路７が形成されている。本実施形態においては、水平ダクト９ｂの空気送出口１１の近傍にイオン発生装置６が内蔵される。

図４は本発明に係るイオン発生装置の斜視図、図５は同じくその分解斜視図、図６は同じくイオン発生装置のシャッタ部の要部断面図、図７（ａ）はシャッタ部材の閉姿勢を示す拡大断面図、（ｂ）はシャッタ部材の開姿勢を示す拡大断面図である。

イオン発生装置６は、図４および図５に示すように、装置本体１２に、送風路１３を構成する送風ダクト１４と、送風ダクト１４の入口１５側に配置されて入口側から吸込んだ空気を送風ダクト１４の出口側に送る送風ファン１６と、送風ファン１６の送風方向で下流側に配されイオンを発生するイオン発生部１７と、イオン発生部１７の送風方向で下流側に配され送風ダクト１４を開閉自在に閉塞する閉塞手段１８と、閉塞手段１８の下方に配設された油溜まり１９と、閉塞手段１８の送風方向で下流側に配されイオンを含んだ空気を室内に拡散させる拡散手段２０とを備え、これらがユニット化されてなるものである。

装置本体１２は、給気ダクト９に取り付ける取付部を有し、また、送風ダクト１４、イオン発生部１７、閉塞手段１８、油溜まり１９おおび拡散手段２０の各構成部品を取付支持する支持台として機能する。

送風ダクト１４は、送風ファン１６を内蔵し、上方開口の空気入口１５を有する円筒部１４ａと、円筒部１４ａの周囲連通口から空気送出側に延びるほぼ直線状の連通部１４ｂと、空気送出口側に向かって略扇状に拡径された拡散部１４ｃとから構成される。連通部１４ｂおよび拡散部１４ｃは、囲壁で囲まれて内部が送風路１３とされている。また、連通部１４ｂおよび拡散部１４ｃは、上下に二分割されるダクト部品１４ｄ、１４ｅから構成され、イオン発生部１７の設置・取替作業や油分などを除去するメンテナンスが行えるようになっている。

送風ファン１６は、例えば、送風ダクト１４の円筒部１４ａの内周壁に配置されるシロッコファンが使用される。この送風ファン１６は、装置本体１２に設置された図示しない送風モータにより駆動される。なお、送風ファン１６は、給気ダクトへの自然給気量が多く、ファンがなくても十分な風を送ることができる場合には特に必要としないが、強制的に駆動して確実に空気を送出するためには、ユニット化したイオン発生装置に送風ファン１６を設けるのが望ましい。

また、送風ファン１６としてシロッコファンを採用した場合、そこから吹出される空気は厳密には偏っているため、イオンを含んだ風が極力均等に吹出すように円筒部１４ａからイオン発生部１７に至る連通路１４ｂは、その送風路の一部を曲げる構成が望ましい。また、連通路１４ｂのファン吹出し口からイオン発生部１７までの送風路の断面積を意図的に小さくしてもよい。

イオン発生部１７は、送風ダクト１４の連通部１４ｂの空気送出側において、下方に凹設された収納部２１に、表面側電極が送風路１３側に面した状態で収納される。

図８はイオン発生部の斜視図、図９はイオン発生素子の断面図である。イオン発生部１７は、図８および図９に示すように、高圧パルス駆動回路および制御基板（共に図示略）を収納するケース２５と、ケースの開口部に設置されるイオン発生素子２６とを備えている。

イオン発生素子２６は、３７ｍｍ×１５ｍｍ×１ｍｍ程度のごく小さな素子であり、任意の場所にどこにでも簡単に取り付けることができる。イオン発生素子２６は、図９に示すように、誘電体２７ａの裏側に設けられた誘電電極２８と、この誘電電極２８に対向するように誘電体２７ａの表面に設けられた放電電極２９とを備えている。誘電体２７は、複数の誘電体２７ａ，２７ｂが積層されてなり、その裏面側に誘導電極２８と放電電極２９の端子３０，３１が夫々間隔をおいて延設され、これらの電極端子がリード線（図示略）を介して高圧パルス駆動回路（図示略）に接続されている。放電電極２９は放電現象に対しての耐性が強い金属のタングステンで形成される。

なお、図８においては、放電電極２９が網状に形成されているが、これに限定されるものではなく公知の針型等を用いてもよい。さらに、イオンをより効果的に発生させるために、電極パタン形状やエッジ形状や材料等を適宜定めることができる。

放電電極２９と誘電電極２８との間には高圧パルス駆動回路により高電圧、例えば、正負電圧からなるピーク値が２．７ｋＶであるパルス電圧を印加されると、放電電極２９から正負イオンが発生し、空気がイオン発生素子２６を通るとき発生した正負イオンを含み、正負イオンを充分に含んだ空気となって放出されることになる。

イオンを充分に含んだ空気は、高圧パルス駆動回路の駆動方法により、含有するイオン種を制御することができる。例えば、正イオンと負イオンを同じ濃度で両方含んだ状態の場合、イオンが空気中に放出されると、カビやアレルゲン成分に対する不活化効果を示す。また、イオン発生素子に印加する電圧の波形や駆動方法を変更することにより、正負イオンの発生させる割合は、自由に変更することができる。

正負イオンの効果については、特開２００２−９５７３１号公報に詳細に記されているが、ここで、簡単に説明すると、イオン発生素子２６の作動原理は、プラズマ領域を形成してイオンを発生する放電電極を有するイオン発生素子２６の電極間に交流の高電圧（多くの場合はパルス電圧）を印加すると、放電により放電電極２９から正イオンと負イオンを発生する。発生した正イオンとしてはＨ^＋（Ｈ_２Ｏ） _ｍ （ｍは任意の自然数）、負イオンとしてはＯ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）_ｎ（ｎは任意の自然数）が最も安定に生成している。イオン種については、質量分析法による精密測定で確認されている。

これらの正イオンと負イオンが空気中に同時に生成すると化学反応を起こし、活性種である過酸化水素Ｈ_２Ｏ_２又はヒドロキシラジカル・ＯＨを生成する。これらの酸化水素Ｈ_２Ｏ_２又はヒドロキシラジカル・ＯＨが極めて強力な活性を示し、これにより空気中の浮遊菌やウイルスや花粉やダニのアレルゲンを除去・不活化することができるというものである。

次に、図６および図７に示す閉塞手段１８、油溜まり１９および拡散手段２０の構成について説明する。

閉塞手段１８は、図６に示すように、シャッタ部材３３から構成される。シャッタ部材３３は、その下部が送風ダクト１４の下部に軸受される回転軸３４に固定され、送風ダクト１４に回動自在に軸支される。そして、シャッタ部材３３は、略板状に形成されており、送風ダクト１４の途中に形成される段差部３５の開口縁に接触して送風路１３を閉じる閉姿勢と、送風路１３を開放する開姿勢との間で切換開閉自在とされる。回転軸３４は、その外端側が装置本体に設置された回動駆動手段であるステッピングモータ３６（図４参照）のモータ軸に連結される。

シャッタ部材３３は、ステッピングモータ３６のモータ軸に直接差し込むことによりダイレクトドライブ駆動となっているが、これは、部品点数の削減、ステッピングモータをパルス数・パルス幅制御することによるシャッタ部材駆動制御の自由性を向上させるためと、全体の小型化を図るために行われている。ただ、駆動源としては、ステッピングモータに限らず、その他各種モータ、ソレノイド、シリンダなどを使用してもよい。

シャッタ部材３３の下方には、図６に示すように、送風ダクト１４の下壁を利用して凹状の油溜まり１９が形成されている。この油溜まり１９は、シャッタ部材３３に当たった油分が垂れ落ちるのを受ける役目をしており、シャッタ部材３３の動き出し時の抵抗を極力小さくするために設けられたものである。この油溜まり１９の底面は、空気送出口側に下り傾斜しており、空気送出口側に２つの案内溝３７が形成されている。

また、シャッタ部材３３は、その閉姿勢および／または開姿勢において送風路１３を構成する他の部材（本実施形態では送風ダクト１４）との接触面積を可及的に減じ、シャッタ部材３３の動き出し時の抵抗を極力小さくするための減面手段３８が設けられる。

一つの減面手段３８は、図７（ａ）に示すように、シャッタ部材３３の外周に形成された凹溝４０からなり、この凹溝４０がシャッタ部材３３の閉姿勢において、シャッタ部材３３の外周部が接触する送風路壁（段差部３５の開口縁）と対応する位置に形成される。

他の減面手段３８は、図７（ｂ）に示すように、シャッタ部材３３の背面と接触するように油溜まり１９の底部から突出するピン状の突起４１から構成され、シャッタ部材３３の開姿勢で、突起４１がシャッタ部材３３の背面に当接することで、油溜まり１９の底部との間で間隙Ａを形成するようにしている。この突起４１の高さは、油溜まり１９に油分が溜まってもシャッタ部材３３が油分と接触しない程度に設定されている。

なお、凹溝４０は、シャッタ部材３３に形成する以外に、シャッタ部材３３が接触する開口縁側に形成してもよい。また、突起４１は、油溜まり１９に形成する以外に、シャッタ部材の背面側に形成してもよい。

さらに、送風ダクト１４の空気送出側には送出する空気をレンジフードを設置する室内に拡散する拡散手段２０が設けられる。この拡散手段２０は、前述のように、空気送出口側に向かって略扇状に拡径された拡散部１４ｃと、送風ダクト１４の空気送出口１１に向かって放射状に配列された複数の案内壁４３とから構成されている。この放射状の案内壁４３は、その奥側にあるイオン発生部１７に人の手が触るのを防ぐ役目を担っている。

上記構成において、レンジフード１の排気ファン５を運転させると、排気ファン５が回転し箱体３の吸込み口２から室内の油煙や水蒸気を吸込みながら、排気路４から室内の空気が屋外に排出される。このとき、イオン発生装置６を運転すると、イオン発生部１７が駆動されると共にシャッタ部材３３が開放される。そして、送風ファン１６も回転し、空気吸込み口１０から室内の空気が給気ダクト９に吸込まれ、給気ダクト９の垂直ダクト９ａから水平ダクト９ｂを通って、イオン発生装置６の送風ダクト１４の入口１５に吸込まれる。

この吸込まれた空気は、イオン発生部１７で発生した正負イオンを含んで送風方向出口１１側に流れ、送風ダクト１４の連通部１４ｂを通って、拡散部１４ｃから空気送出口１１を通り、室外に正負イオンを含んだ空気が放出され、キッチンなどの室内を除菌することになる。

このとき、空気送出口１１には、略扇状の拡散部１４ｃにおいて放射状の案内壁４３があるため、イオンを含んだ空気は、ここで拡散されて幅広く室外に放出される。

イオン発生装置６の運転を停止すると、シャッタ部材３３が閉姿勢に切換えられる。このとき、シャッタ部材３３の下方には油溜まり１９が配置されているので、シャッタ部材３３に当たった油分が垂れ落ちるのを受けて、シャッタ部材３３の動き出し時の抵抗を極力小さくすることができる。

また、シャッタ部材３３には、その外周部に凹溝４１が形成されているので、シャッタ部材３３の閉姿勢においても送風ダクト１４の段差部３５との接触面積が小さくなり、シャッタ部材３３を閉姿勢から開姿勢に回動する際の動き出し時の抵抗を小さくすることができる。さらに、シャッタ部材３３の開姿勢では、油溜まり１９の底面から突起４１が突出され、シャッタ部材３３の背面と点接触状態であるため、シャッタ部材３３の開姿勢から閉姿勢に回動する際の動き出し時の抵抗を小さくすることができる。

このように、イオン発生部１７の送風方向の下流側にシャッタ部材３３を設けたので、イオン発生部１７の放電電極が油分などにより機能しなくなるのを防止することができ、長期間の使用にも耐え得るイオン発生装置６およびレンジフード１を提供することができる。

なお、本発明の上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で多くの修正・変更を加えることができるのは勿論である。例えば、本発明に係るユニット化されたイオン発生装置は上記実施形態のごとくレンジフードに使用する以外に、他の機器の送風路にも設置することができる。また、上記実施形態では、イオン発生装置を給気ダクトに設置した例を示したが、ダクトのない給気路に設置するようにしてもよい。さらに、イオン発生装置は、送風路に設置する態様であればよく、ユニット化されたイオン発生装置に限定されるものではない。

本発明の実施形態を示すレンジフードの正面断面図 図１のレンジフードの側面断面図 図１のレンジフードの底面断面図 本発明のイオン発生装置の斜視図 図４のイオン発生装置の分解斜視図 図４のイオン発生装置のシャッタ部の要部断面図 （ａ）はシャッタ部材の閉姿勢を示す拡大断面図、（ｂ）はシャッタ部材の開姿勢を示す拡大断面図 イオン発生部の斜視図 イオン発生素子の断面図

符号の説明

１ レンジフード
２ 吸込み口
３ 箱体
４ 排気路
５ 排気ファン
６ イオン発生装置
７ 給気路
８ 囲壁
９ 給気ダクト
１０ 空気吸込口
１１ 空気送出口
１２ 装置本体
１３ 送風路
１４ 送風ダクト
１５ 入口
１６ 送風ファン
１７ イオン発生部
１８ 閉塞手段
１９ 油溜まり
２０ 拡散手段
２１ 収納部
２５ ケース
２６ イオン発生素子
２７ 誘電体
２８ 誘電電極
２９ 放電電極
３３ シャッタ部材
３４ 回転軸
３５ 段差部
３６ ステッピングモータ
３７ 案内溝
３８ 減面手段
４０ 凹溝
４１ 突起
４３ 案内壁

Claims (11)

1. 送風路に空気を送る送風ファンと、該送風ファンの送風方向で下流側に配されイオンを発生するイオン発生部と、該イオン発生部の送風方向で下流側に配され前記送風路を開閉自在に閉塞する閉塞手段とを備え、前記閉塞手段の下方に油溜まりが配設されたことを特徴とするイオン発生装置。
2. 前記閉塞手段が、送風路の開口縁に接触して送風路を閉じる閉姿勢と送風路を開放する開姿勢との間で切換回動自在に軸支されたシャッタ部材から構成され、前記シャッタ部材が、閉姿勢および／または開姿勢において送風路を構成する他の部材との接触面積を可及的に減ずる減面手段が設けられたことを特徴とする請求項１に記載のイオン発生装置。
3. 前記減面手段が、シャッタ部材の外周とシャッタ部材が閉姿勢において接触する送風路壁のいずれか一方に形成された凹溝から構成されたことを特徴とする請求項２に記載のイオン発生装置。
4. 前記減面手段が、シャッタ部材の背面およびシャッタ部材の開姿勢で対向する送風路壁のうち、少なくとも一方に形成された突起であり、前記シャッタ部材の開姿勢で、前記突起により、シャッタ部材の背面が、これと対向する送風路壁との間で間隙を有することを特徴とする請求項２に記載のイオン発生装置。
5. 前記閉塞手段の送風方向で下流側にイオンを含んだ空気を室内に拡散させる拡散手段が設けられたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のイオン発生装置。
6. 前記拡散手段が、前記送風路の出口が略扇状に拡径されたことを特徴とする請求項５のいずれかに記載のイオン発生装置。
7. 前記拡散手段には、前記送風路の出口に複数の案内壁が放射状に配列されたことを特徴とする請求項６に記載のイオン発生装置。
8. 装置本体に、前記送風路の一部を形成する送風ダクトが形成され、該送風ダクトに前記送風ファン、イオン発生部、および閉塞手段が配置されてユニット化されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のイオン発生装置。
9. 装置本体に、前記送風路の一部を形成する送風ダクトが形成され、該送風ダクトに前記送風ファン、イオン発生部、閉塞手段および拡散手段が配置されてユニット化されたことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のイオン発生装置。
10. 加熱調理器の上方に配置され下面開口を吸込み口とする中空状の箱体を備えたレンジフードであって、前記箱体に、空気を室内に供給する給気路が形成され、該給気路に請求項１〜９のいずれかに記載のイオン発生装置が組み込まれたことを特徴とするレンジフード。
11. 加熱調理器の上方に配置され下面開口を吸込み口とする中空状の箱体を備えたレンジフードであって、前記箱体に空気を室内に供給する給気ダクトが設けられ、該給気ダクトの空気送出口側に請求項１〜９のいずれかに記載のイオン発生装置が組み込まれたことを特徴とするレンジフード。

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