JP6357642B2 - レンジフード - Google Patents

Description

本発明は、レンジフードの風路に付設してレンジフード運転時に発生する騒音を消音するための能動消音ダクトを備えたレンジフードに関するものである。

近年、台所に設置されるレンジフードは運転時に発生する騒音を低下することが求められている。このような課題を解決する手段の一つとして、レンジフード内にダクト用能動消音ダクトを搭載するという方法が挙げられる。

従来、ダクト用能動型消音器としては、図６の断面図に示すように、ダクト１０１の内部に上流側から適宜間隔をそれぞれ設けて順次付設された内部原音のリファレンスマイク１０２，消音用スピーカ１０３，エラーマイク１０４ と、それらとそれぞれ接続された演算制御器１０５とから構成されるものが知られている（例えば特許文献１参照）。

この種の装置において、ダクト１０１内を気流１０６とともに伝搬する発生音は、リファレンスマイク１０２で周波数等が検出され、演算制御器１０５で上記原音と逆位相の信号が作成され、それが消音用スピーカ１０３からダクト１０１内に放出され上記原音をキャンセル消音し、エラーマイク１０４が内部音をモニターし、演算制御器１０５でエラーマイク１０４の出力が零になるように消音用スピーカ１０３を自動的に調整している。

このように、ダクト用能動消音器は、ダクトを用いることで音場を一次元化（平面波化）し伝播する騒音を消音するものである。

実開平５−１１１９８号公報

しかしながら上記従来の特許文献１に記載の装置では、レンジフードなどの換気機器に搭載する場合には寸法制限のためにダクトを短くする必要があり、ダクト内で発生する強い定在波をマイクが検出するために特定周波数で能動消音器の効果の劣化が起こるという課題があった。

また、レンジフードが吸込む空気は油煙を含むため、ダクトを上下方向に搭載すると、ダクト内壁に付着した油滴が下方開口部の下端の縁から滴下して掃除等のメンテ性が悪くなるという課題があった。

そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものでありダクト内壁に付着した油滴の掃除を改善したレンジフードを提供することを目的とする。

そして、本発明は上記目的を達成するために、加熱調理器の上方に設置され、屋外に連通した吐出口と、調理時に下方から発生する油煙を含んだ空気を吸い込む吸込口とを有するフードと、フード内の吐出口と吸込口とを結ぶ風路内の空気を屋外に排気する換気用ファ
ンとモータと、リファレンスマイクとスピーカとエラーマイクから構成される上下方向に貫通する能動消音ダクトを備えたレンジフードにおいて、吸込口に対向する能動消音ダクト下方開口部の縁の任意の一点を最大高さ位置とし、最大高さ位置とは異なる縁の任意の一点を最小高さ位置とし、下方開口部の縁の高さが最大高さ位置から最小高さ位置へ連続して低くなるような形状とし、能動消音ダクトの断面が矩形であり、最大高さ位置を縁の角部とし、最小高さ位置を最大高さ位置の縁の角部と対角する位置にある縁の角部とし、最小高さ位置を有する面にリファレンスマイク及びスピーカ及エラーマイクを配置したものであり、これによって所期の目的を達成するものである。

本発明によれば、調理時に発生する高温高湿の油煙を含むレンジフード内に能動消音ダクトを設置しても、消音効果の劣化を抑え、かつメンテを容易にする構成とすることができる。

本発明の実施の形態１のレンジフードの側断面を示す構成図 同レンジフードの能動消音ダクトの概要斜視図 同レンジフードの効果のグラフ 本発明の実施の形態２の能動消音ダクトの概要斜視図 本発明の実施の形態３の能動消音ダクトの概要斜視図 従来の能動消音ダクトを示す断面図

本発明の請求項１記載のレンジフードは、加熱調理器の上方に設置され、屋外に連通した吐出口と、調理時に下方から発生する油煙を含んだ空気を吸い込む吸込口とを有するフードと、フード内の吐出口と吸込口とを結ぶ風路内の空気を屋外に排気する換気用ファンとモータと、マイクロホン（マイク）とスピーカから構成される上下方向に貫通する能動消音ダクトを備えたレンジフードにおいて、能動消音ダクト下方開口部の縁の任意の一点を最大高さ位置とし、最大高さ位置とは異なる縁の任意の一点を最小高さ位置とし、下方開口部の縁の高さが最大高さ位置から最小高さ位置へ連続して低くなるような形状としたものである。

これにより、下方開口部の縁の高さを変化させたダクトを上下方向に搭載して勾配のついた縁形状とすることができるので、ダクト内壁に付着した油滴が内壁を伝わって下端の縁まで到達すると、勾配のついた縁形状となるので、縁を伝って最小高さ位置に集中して１箇所から滴下することになるので、この真下に油受け皿を設け、油がたまったら随時廃棄することで、能動消音ダクト下方を清潔に保つためのメンテを容易にすることができる。

また、縁が一律の高さである場合に比べて縁の高さを変化させた場合には、ダクト内で発生する強い定在波させることができるので、マイクが消音対象騒音を精度良く検出でき消音効果の劣化を抑えることができる。

また、請求項２より、前記能動消音ダクトの断面が矩形であり、最大高さ位置を縁の角部とし、最小高さ位置を最大高さ位置と対向する角部としたものであり、（油滴の移動経路に角部があると油滴の移動速度が低下し、複数の角部が油滴の固着を招く可能性があるが、最大高さ位置と最小高さ位置を角部とすることで、）最大高さ位置から最小高さ位置までの油滴経路に存在する角部の数が最小となるので、角部で油滴の移動速度が低下したとしても最小高さ位置へ確実に油滴を導くことが可能となり途中の角部での油滴の固着を防ぐことができメンテ性を向上できる。

また、請求項３より、最小高さ位置から下方かつダクト外側に延接した突起部を備えたものであり、油滴を能動消音ダクトのさらに外側に導くことで、油受け皿を気流の経路からずらすことで、油受け皿が抵抗体となってレンジフードの排気性能が低下することを防ぐことができる。

また、請求項４より、最小高さ位置を有する面にマイクを配置したものであり、能動消音ダクト開口部近傍とマイクとの間の距離を確保することで、開口部で気流流入時に発生する渦を起因とするノイズ源からマイクを離すことになるので、マイクが消音対象騒音を精度良く検出でき消音効果の劣化を抑えることができる。

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）
以下、本発明の実施の形態について、図１、図２を参照しながら説明する。

図１のレンジフード側断面図に示すように、本実施の形態のレンジフード１は、屋外に連通した吐出口２と、加熱調理器の上方で調理時に発生する油煙を含んだ空気を吸い込む吸込口３とを有するフード４と、吐出口２と吸込口３とを結ぶフード４内の風路６内に空気を屋外に排気する換気用ファン７と、換気用ファン７を駆動するモータ８と、風路６内の吸込口３近傍に設置して吸い込んだ空気から油塵を除去するフィルタ５を備えたものである。

そして、風路６内の換気用ファン７の上流側に能動消音ダクト９を備えており、能動消音ダクト９は風路６内を伝播する騒音を検出するリファレンスマイク１０と、リファレンスマイク１０によって検出された騒音とは逆位相の音を風路６内に放出するスピーカ１１と、スピーカ１１から風路６内に放出された音によって減衰した騒音を検出するエラーマイク１２とこれらを接続し、換気用ファン７の騒音を常に消音し続ける演算制御器（図示せず）から構成されている。

ここで、能動消音ダクト９は下方開口部の縁１３の任意の一点を最大高さ位置１４とし、最大高さ位置１４と対向する角部を最小高さ位置１５とし、前記下方開口部の縁１３の高さが最大高さ位置１４から最小高さ位置１５へ連続して低くなるような形状としている。

すなわち、下方開口部の縁１３に傾きを設けて各ダクトの長さに変化つけたものである。

つまり、図２の能動消音ダクト９の斜視図に示すように、能動消音ダクト９の水平方向の断面形状を正方形とし、最大高さ位置１４と最小高さ位置１５を対向する角部とし、これにより能動消音ダクトの辺の長さを上方開口部の縁３３を揃えてａ＜ｂ＜ｃとし、辺Ｃを含む最小高さ隣接面１６にエラーマイク１２を配置している。

また、最小高さ位置１５の位置から下方かつ能動消音ダクト外側に延接した突起部１７を備え、突起部１７の真下であって、下方開口部の縁１３の下方への延長範囲に重ならないように油受け皿１８を設けている。

なお、実施の形態１では、能動消音ダクトの長さが平均３００ｍｍ、能動消音ダクト９の断面正方形の１辺が１２０ｍｍ、下方開口部の縁１３は最大高さ位置１４と最小高さ位置を通り水平面となす角が９度の平面上の縁形状としている。

上記構成により、吸込口３から吸い込まれた空気は風路６内を、フィルタ５、能動消音ダクト９、換気用ファン７の順で通過した後、吐出口２からフード外へと排気され、能動消音ダクト９を備えているために、送風に伴うファン騒音は低減されて居室につながる吸込口３から放射されることとなる。

ここで、従来の技術では下方開口部の縁が一律の高さに位置し、特に能動消音ダクトの長さが数十ｃｍ程度である場合には、ダクト内で音の強い定在波が発生して、この定在波をリファレンスマイク１０やエラーマイク１２が検知すると、消音対象であるファン騒音の正確な検知ができなくなるので消音効果が劣化することになる。

しかし、本発明では能動消音ダクト９の各断面位置で長さが異なるので、定在波を緩和し、マイクが消音対象騒音を精度良く検出でき消音効果の劣化を抑えることができることとなる。

図３に本発明の効果のグラフの一例を示す。図３は能動消音ダクト単体の一端の中央に音源を配置した場合の周波数応答のシミュレーションの結果であり、比較例として従来の下方開口部の縁を一律の高さとした能動消音ダクトは、各辺の長さを本発明の能動消音ダクト９の各辺の長さを平均したものである。

従来の能動消音ダクトは２６０Ｈｚ近傍に鋭いピークがあり、強い定在波の存在を示しており、能動消音ダクトの効果を劣化させることになる。しかし、本発明の能動消音ダクトでは、ピークとして現れる定在波を緩和できることを示しており、これが能動消音ダクトの効果を劣化の抑制につながる。

さらに、能動消音ダクト９の下方開口部の縁１３の高さを変化させていることで、能動消音ダクト９を上下方向に搭載すると、ダクト内壁１９に付着した油滴が重力により下方開口部の縁１３まで到達すると、勾配のついた縁形状となっているので、油敵を下方開口部の縁１３を伝って最小高さ位置１５に集めて１箇所から滴下させることになる。よってこの真下に油受け皿を設ければ、油がたまったら随時廃棄できるようにすることで、能動消音ダクト９の下方を清潔に保つためのメンテを容易にすることができる。

さらに本発明では、最小高さ位置１５に突起部１７を備えており、油滴を能動消音ダクト９のさらに外側に導くことで、油受け皿１８を気流の経路からずらすことができ、油受け皿１８が抵抗体となってレンジフードの排気性能が低下することを防ぐことができる。

また、図２に示すように、エラーマイク１２を最小高さ隣接面１６にマイクを配置しており、最小長さの辺３４を含む最大高さ隣接面３２に比べて最小高さ隣接面１６は上下方向長さが長くなるので、下方開口部の縁１３とエラーマイク１２との間の距離を確保することで、能動消音ダクトへの気流流入時に下方開口部の縁１３で発生する渦を起因とするノイズ源からエラーマイク１２を離すことになるので、マイクが消音対象騒音を精度良く検出でき消音効果の劣化を抑えることができる。

なお、実施の形態１のレンジフード１は、リファレンスマイク１０と、スピーカ１１と、エラーマイク１２を全て最小高さ隣接面１６に配置しているが、これらを別々の面に配置してもよく、例えば気流の上流側に配置されるエラーマイク１２やスピーカ１１の接続部品などの凹凸による気流の渦が、下流に配置されるリファレンスマイク１０でノイズとして検知されるのを防ぎ、より消音効果の劣化を抑えることができる。

また、下方開口部の縁１３は最大高さ位置１４と最小高さ位置を通り水平面となす角が９度の平面上の縁形状としているが、同一平面上に位置しなくてもよいが、油適を最小高さ位置１５に導くために各縁の傾きが４度以上とすることが望ましい。

（実施の形態２）
実施の形態２において、実施の形態１と同様の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

レンジフード１内部に能動消音ダクト９の代わりに備えられる実施の形態２の能動消音ダクト２０を図４に示す。

能動消音ダクト２０は、対象周波数≦音速÷（２×ダクト幅）で関連付けられる対象周波数を広げるために、ダクト幅を小さくすることが望ましい。しかし風路が狭くなることになるので通風抵抗を抑えるために小径の４つの第一ダクト３５、第二ダクト３６、第三ダクト３７、第四ダクト３８を格子状に並べて構成している。能動消音ダクト２０の全体においては、２点の最大高さ位置２１と１点の最小高さ位置２２となっており、各ダクトではそれぞれ下方開口部の縁に１箇所の最大高さ位置と、これに対角に設けた１箇所の最小高さ位置と、前記最大高さ位置と前記最小高さ位置に挟まれた角に位置する中位高さ位置が存在し、これらが最大高さ位置２１から最小高さ位置２２までの経路上にあることで、能動消音ダクト２０に付着した油滴は最小高さ位置２２へ図中矢印のように集まる構成としている。

第一ダクト３５と第二ダクト３６は対称形状であって、第三ダクト３７と第四ダクト３８も同様に対象形状である。また、第一ダクト３５と第三ダクト３７は下方開口部の縁３９の形状が等しく、同様に第二ダクト３６と第四ダクト３８は下方開口部の縁４０の形状が等しく、第一ダクト３５に比べて第三ダクト３７は長く、第二ダクト３６に比べて第四ダクト３８は長くしたものである。ダクトの長さは、上方開口部の縁３３が揃うように配置したときに第一ダクト中位高さ位置４１と第三ダクト最大高さ位置２７の位置が同じ高さになるように長さを調整したものである。同様に、第二ダクト中位高さ位置４２と第四ダクト最大高さ位置２９が同じ高さになるように長さを調整したものである。

そして、これら第一ダクト３５から第四ダクト３８を組み合わせたときに、能動消音ダクト２０は、下方開口部の縁１３に二箇所の最大高さ位置２１と一箇所の最小高さ位置２２を形成するものである。

すなわち、最大高さ位置２１は第一ダクト最小高さ位置２４と第二ダクト最小高さ位置２６が一致するように配置することで二箇所に配置できるものである。さらに、最小高さ位置２２は、第三ダクト最小高さ位置２８と第四ダクト最小高さ位置３０を一致させて配置して形成したものである。なお、第一ダクト最小高さ位置２４と第二ダクト最小高さ位置２６は、第三ダクト中位高さ位置４３と第四ダクト中位高さ位置４４と一致するように配置されることとなる。このようにして、第一ダクト３５から第四ダクト３８までを格子状に束ねるように配置することで、下方開口部の縁１３に二箇所の最大高さ位置２１と一箇所の最小高さ位置２２を形成することができる。

つまり、第一ダクト３５においては最大高さ位置２１と第一ダクト最大高さ位置２３が共通であり、ここから第一ダクト最小高さ位置２４に向かって油滴が伝わり、第二ダクト３６においては最大高さ位置２１と第二ダクト最大高さ位置２５が共通であり、ここから第二ダクト最小高さ位置２６に向かって油滴が伝わる。第三ダクト３７においては第三ダクト最大高さ位置２７を最大高さとし、ここから最小高さ位置２２と共通の第三ダクト最小高さ位置２８に湯滴が伝わり、第四ダクト３８においては第四ダクト最大高さ位置２９を最大高さとし、ここから最小高さ位置２２と共通の第四ダクト最小高さ位置３０に湯滴が伝わるが、第三ダクト３７、第四ダクト３８の経路の途中の第三ダクト中位高さ位置４３と第四ダクト中位高さ位置４４で第一ダクト最小高さ位置２４と第二ダクト最小高さ位置２６を経由するので、最終的に能動消音ダクト２０の全ての油滴が最小高さ位置２２に集まる構成としている。

上記構成により、能動消音ダクト２０の下方開口部の縁１３に傾きを設けたので各ダクトの長さに変化ができて、定在波を緩和し、マイクが消音対象騒音を精度良く検出でき消音効果の劣化を抑えることができることとなる。

また、能動消音ダクト２０の下方開口部の縁１３に傾きを設けたのでようにしていることで、能動消音ダクト２０を上下方向に搭載すると、各ダクトの内壁に付着した油滴が重力により図中矢印の方向へ伝わり下方開口部の縁３１まで到達すると、勾配のついた縁形状となっているので、油敵を下方開口部の縁を伝って最小高さ位置２２に集めて１箇所から滴下させることになる。よってこの真下に油受け皿を設ければ、油がたまったら随時廃棄できるようにすることで、能動消音ダクト２０の下方を清潔に保つためのメンテを容易にすることができる。

（実施の形態３）
実施の形態３において、実施の形態１，２と同様の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

レンジフード１内部に能動消音ダクト９の代わりに備えられる実施の形態３の能動消音ダクト２０を図５に示す。

能動消音ダクト２０は、全体おいては辺の長さｄが実施の形態１のａに、辺の長さｅがｂに、辺の長さｃがｆに対応するように、最大高さ位置２１、最小高さ位置２２へ連続して低くなるような形状としている。

能動消音ダクト２０は、全体を分割するように内部に仕切りを設けることで第一ダクト３５から第四ダクト３８の小径の４つのダクトを設けており、各ダクトではそれぞれ１箇所の最大高さ位置と１箇所の最小高さ位置が存在し、これらが最大高さ位置２１と最小高さ位置２２の経路上にあることで、能動消音ダクト２０に付着した油滴は最小高さ位置２２へ図中矢印のように集まる構成としている。

第二ダクト３６と第三ダクト３７は対象形状であって、第一ダクト３５に比べて第二ダクト３６と第三ダクト３７は長く、第二ダクト３６と第三ダクト３７と比べて第四ダクト３８を長くしたものである。ダクトの長さは、上方開口部の縁３３が揃うように配置したときに第一ダクト中位高さ位置４１が第二ダクト最大高さ位置２５と第三ダクト最大高さ位置２７と同じ長さになるように長さを調整したものであり、第二ダクト最小高さ位置２６と第三ダクト最小高さ位置２８が第四ダクト中位高さ位置４４と同じ長さになるように長さを調整したものである。

そして、これら第一ダクト３５から第四ダクト３８を組み合わせたときに、能動消音ダクト２０は、下方開口部の縁１３に一箇所の最大高さ位置２１と一箇所の最小高さ位置２２を形成するものである。

すなわち、第一ダクト３５においては最大高さ位置２１と第一ダクト最大高さ位置２３を一致させている。第一ダクト中位高さ位置４１それぞれに対して第二ダクト最大高さ位置２５と第三ダクト最大高さ位置２７を一致させている。そして、第一ダクト最小高さ位置２４は第二ダクト３６と第三ダクト３７の第二ダクト中位高さ位置４２と第三ダクト中位高さ位置４３を一致させて配置している。また、第一ダクト最小高さ位置２４は、第二ダクト中位高さ位置４２と第三ダクト中位高さ位置４３と一致させて配置している。

また、第四ダクト３８は、第四ダクト最大高さ位置２９を第一ダクト最小高さ位置２４に一致させて配置している。そして、第二ダクト最小高さ位置２６と第三ダクト最小高さ位置２８は対角に位置する第四ダクト中位高さ位置４４にそれぞれ一致させて配置している。

上記構成により、第一ダクト３５では、第一ダクト最小高さ位置２４に向けて湯滴が伝わる。

第二ダクト３６においては第二ダクト最大高さ位置２５から第二ダクト最小高さ位置２６に湯滴が伝わり、第三ダクト３７においては第三ダクト最大高さ位置２７から第三ダクト最小高さ位置２８に湯滴が伝わり、第四ダクト３８においては第四ダクト最大高さ位置２９から最小高さ位置２２と共通の第四ダクト最小高さ位置３０に湯滴が伝わる。

第一ダクト最小高さ位置２４は、第四ダクト最大高さ位置２９に一致させているので、第四ダクト最小高さ位置３０まで湯滴を伝わらせることができる。

また、第二ダクト最小高さ位置２６と第三ダクト最小高さ位置２８はそれぞれ第四ダクト３８の湯滴の経路の途中にある第四ダクト中位高さ位置４４を経由するので、最終的に能動消音ダクト２０の全ての油滴が最小高さ位置２２に集まる構成としている。

このように、能動消音ダクト２０の下方開口部の縁１３に傾きを設けたので各ダクトの長さに変化ができて、定在波を緩和し、マイクが消音対象騒音を精度良く検出でき消音効果の劣化を抑えることができることとなる。

また、能動消音ダクト２０の下方開口部の縁１３に傾きを設けたので、能動消音ダクト２０を上下方向に搭載すると、各ダクトの内壁に付着した油滴が重力により図中矢印の方向へ伝わり下方開口部の縁３１まで到達すると、勾配のついた縁形状となっているので、油敵を下方開口部の縁を伝って最小高さ位置２２に集めて１箇所から滴下させることになる。よってこの真下に油受け皿を設ければ、油がたまったら随時廃棄できるようにすることで、能動消音ダクト２０の下方を清潔に保つためのメンテを容易にすることができる。

本発明にかかるレンジフードは、調理時に発生する高温高湿の油煙を含むレンジフード内に能動消音ダクトを設置しても、消音効果の劣化を抑え、かつメンテを容易にできるので、油煙を含む環境下における換気装置に搭載する消音装置として有用である。

１ レンジフード
２ 吐出口
３ 吸込口
４ フード
５ フィルタ
６ 風路
７ 換気用ファン
８ モータ
９ 能動消音ダクト
１０ リファレンスマイク
１１ スピーカ
１２ エラーマイク
１３ 下方開口部の縁
１４ 最大高さ位置
１５ 最小高さ位置
１６ 最小高さ隣接面
１７ 突起部
１８ 油受け皿
１９ ダクト内壁
２０ 能動消音ダクト
２１ 最大高さ位置
２２ 最小高さ位置
２３ 第一ダクト最大高さ位置
２４ 第一ダクト最小高さ位置
２５ 第二ダクト最大高さ位置
２６ 第二ダクト最小高さ位置
２７ 第三ダクト最大高さ位置
２８ 第三ダクト最小高さ位置
２９ 第四ダクト最大高さ位置
３０ 第四ダクト最小高さ位置
３１ 下方開口部の縁
３２ 最大高さ隣接面
３３ 上方開口部の縁
３４ 最小長さの辺
３５ 第一ダクト
３６ 第二ダクト
３７ 第三ダクト
３８ 第四ダクト
３９ 下方開口部の縁
４０ 下方開口部の縁
４１ 第一ダクト中位高さ位置
４２ 第二ダクト中位高さ位置
４３ 第三ダクト中位高さ位置
４４ 第四ダクト中位高さ位置

Claims (3)

1. 加熱調理器の上方に設置され、屋外に連通した吐出口と、調理時に下方から発生する油煙を含んだ空気を吸い込む吸込口とを有するフードと、
   前記フード内の前記吐出口と前記吸込口とを結ぶ風路内の空気を屋外に排気する換気用ファンとモータと、リファレンスマイクとスピーカとエラーマイクから構成される上下方向に貫通する能動消音ダクトを備えたレンジフードにおいて、前記吸込口に対向する前記能動消音ダクト下方開口部の縁の任意の一点を最大高さ位置とし、前記最大高さ位置とは異なる縁の任意の一点を最小高さ位置とし、下方開口部の縁の高さが前記最大高さ位置から前記最小高さ位置へ連続して低くなるような形状とし、前記能動消音ダクトの断面が矩形であり、前記最大高さ位置を縁の角部とし、前記最小高さ位置を前記最大高さ位置の縁の角部と対角する位置にある縁の角部とし、前記最小高さ位置を有する面に前記リファレンスマイク及び前記スピーカ及前記エラーマイクを配置したことを特徴とするレンジフード。
2. 前記能動消音ダクトと前記吸込口とが対向する位置の外側に前記最小高さ位置を有する面から延接した突起部を備えたことを特徴とする請求項１に記載のレンジフード。
   
3. 前記突起部の真下であり、前記能動消音ダクトと前記吸込口とが対向する位置の外側に油受け皿を設けていることを特徴とする請求項２に記載のレンジフード。
   

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