JP6490016B2 - 排気フード - Google Patents
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Description
特許文献7の排気フードは、排気効果において優れているが、モータを駆動して運転するものであるので、使用時のモータ駆動音が騒音となる。
本発明の発明者は、厨房の熱気発生源の真上に置かれる排気フードであって、強制的な排気手段を設けずに、強制的な排気手段と同等の効果をもらたすことができるのではないかと考えた。そして、鋭意努力の結果、それが可能であると考えるに至った。
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、厨房の熱気発生源の真上に置かれる排気フードであって、騒音を発生させずに、外気を噴出して、給気及び排気の流れを作る排気フードの構造を提供するものである。
すなわち、本発明は、騒音を出さずに熱気を排気部に導く給気の流れを発生させる排気フードを提供するものである。
排気部20は、熱気発生源15の情報に配置され、室内の空気を吸引し室外に排出すべく、排気ダクト(不図示)に接続されている。排気部20は、略箱型又は略筒型の形状とすることができる。
給気部30は、排気部20の周りを包囲するように配置され、室外から給気ダクト(不図示)を通じて供給される外気を室内に供給する。
本発明の排気フード10は、強制的な空気循環手段(駆動部やファンなど)を有しない。このことは、排気フード10の排気部20、給気部30に強制空気循環手段を有しないことを意味するのであって、本発明の排気フードの排気部20と外気とをつなぐ排気ダクト(不図示)、本発明の給気フード30と外気とをつなぐ給気ダクト(不図示)に強制的な空気循環手段を有することを排除するものではない。
図2に描いた給気部30の下端近傍、手前側に描かれているのは、第1の外気噴出手段31の出口(外気を噴出する口)である。図3に示すように、第1の外気噴出手段31は、複数の湾曲した羽根であって、それらの羽根の終端が図2に描かれている。
図2の第1の外気噴出手段31の出口が描かれているのが、手前側であるが、その反対側(裏側)に設けられているのが、第2の外気噴出手段32であり、エアカーテンを構成する外気の流れを形成する。
外気と給気部30とをつなぐ給気ダクトは、第1の外気噴出手段31と第2の外気噴出手段32との双方に接続されていて、給気ダクトを通じて供給される外気は、図1の破線で示したように、第1の外気噴出手段31からは、複数のフード内側方向に向けて噴出され、第2の外気噴出手段32からは、真下方向に噴出されてエアカーテンを構成する。
給気部30は、図2に描かれたように、その下端近傍のフード内側に面する部分に長尺状の開口部を有していて、その開口部の長手方向に延在する複数の湾曲した羽根を有している。この複数の湾曲した羽根(図3の51,52,53,54,55)が、第1の外気噴出手段31として機能する。
図3に示すように、5枚の羽根が段階的に湾曲の度合いが異なるように設けられており、上から供給される外気を効率よく、フード内側方向に送る。
図3に示す複数の湾曲した羽根に給気を給気ダクトから供給するが、第1の外気噴出手段31の外気を受け入れる側には、風量調節手段が設けられる(図4参照)。
図4(a)は、二枚の板材のうちの一枚61(又は62)を示している。この板材61(62)は、給気部30の筐体の一部として機能するものであり、第1の外気噴出手段31の噴出口以外の部分を覆うように、一枚の板材を折り曲げて筒状に形成する。そして、上になる部分、すなわち給気ダクトに接続される部分には、多数の穴をあける。板材61と、板材62とは、板の厚さとスライドさせる長さを考慮して、サイズを違えて構成されるが、多数の穴をあける位置、サイズは、同様のものとして形成する。
図5(a)は、給気部30の外観を裏側から見た斜視図である。前述したように、第2の外気噴出手段32は、給気部30の裏側(第1の外気噴出手段31の噴出口とは反対側)に設けられる。給気部30の上部は、第1の外気噴出手段31への風量調節手段60と、第2の外気噴出手段32への風量調節手段70とが設けられ、風量調節手段60、風量調節手段70は、どちらも給気ダクト(不図示)に接続される。
さらに、給気部30の筐体側(第2の外気噴出手段側)には突起73を設け、風量調整用羽根71には、固定穴74を設ける。風量調整用羽根71の足をさや72に納めたときに、固定穴74が突起73に嵌合するようにする。これにより、風量調整用羽根71がガタツクことがない。したがって、騒音を発することもない。
なお、図5(a)に描くように、風量調整用羽根71の足の一部を少し曲げて加工することにより、板バネとして機能させて、風量調整用羽根71と給気部30の密着度を高めることが望ましい。
図5(b)は、風量調整用羽根71をさや72に納める途中を描いた図である。図5(c)は、風量調整用羽根71をさや72に納めて、固定穴74を突起73に嵌合した状態を描いた図である。
上のように構成した駆動部なしの排気フードについて、熱捕集率の実験を行った。
フード種類は、箱型フード(伝統的な箱型)、DRV(駆動部なし、すなわち本発明)、DRV(NEF、特許文献7)の3種類を比較している。
図6は、熱捕集率の実験における座標設定の説明図である。図1に示すような排気フード、熱源などを含む環境に座標を設定すべく、A,B,C,Dの断面及び、a,b,c,d,e,fの断面を特定している。二つの断面の組合せにより、その交わる直線を特定する。後述する図7に、たとえば、「Aa点・Da点(4高度500〜2000mm)」とあるのは、断面Aと断面aとの交わる直線上の高度500mm、1000mm、1500mm、2000mm、断面Dと断面aとの交わる直線上の高度500mm、1000mm、1500mm、2000mmの合計8点に温湿度センサーを設けたことを意味している。
図6では実験室の高さを2500mm(ミリメートル)、奥行きを3000mm、幅を4000mmとしている。実験室の中央部の天井近くに設けられた排気フードには、給気ダクト(SAダクト)、排気ダクト(EAダクト)が接続される。図1に描いた給気フードは、図6には描くのを省略している。また、漏れEA(フードに吸収されない排気を行うための天井排気)を処理するための排気フードを便宜上この実験装置には設けた(不図示)。
図7は、熱捕集率の実験における測定項目、測定箇所、機器名称などを示す図である。図7に示すように、熱電対をA〜C断面に24箇所、D断面に16箇所設置し、温湿度センサーをAa点・Da点の高度500mm、1000mm、1500mm、2000mmの8点、Bb点の高度1500mm、Cb点の高度1500mmの2点に設置する。白金抵抗体Pt100をDb点の1000mm、1500mmの2点に設置する。CO2センサーをBa,Bb,Bcの高度1500mmの3点、Ca,Cb,Cc,Da,Dbの5点に設置する。このように測定機器を設置して、厨房温熱環境の温度、温湿度、グローブ温度、二酸化炭素を測定する。
そのほかにも、図7に示すように、測定機器を各箇所に設置する。
以下、表1〜表5を参照しつつ、実験結果について説明する。表1は、全風量に含まれるLPGのエンタルピを示している。表2は排気フードの風量全体のエンタルピを示している。表3は、フードに吸収されない漏れEA(天井排気)風量全体のエンタルピを示している。表4は、SA(給気)全体のエンタルピを示している。表5は、熱収支からみた捕集効率を示している。
LPGの重量(kg)は、計算式 ガス流量/1,000×60分/時×1.992kgにより換算した。ガス流量は、リッター表示であるため、t換算し、毎分流量を60倍して時間流量として、LPG換算係数1m3当たり1.992kgで乗算したものである。
LPGのエンタルピ(kJ/kg)は、、計算式 LPGの重量×50,200kJにより算出した。LPG1kg当たりのエンタルピが50,200kjとして換算したものである。
全風量に含まれるLPGのエンタルピは、LPGエンタルピが全風量に与えるエンタルピについて算出したものである。計算式は、(LPGのエンタルピ/SA風量×SA風量)×((EA排気風量×湿り空気重量ロ)+(EA漏れ排気風量×湿り空気重量ニ)/SA風量)である。LPGのエンタルピを全SA風量(2,265)で除算し、LPGエンタルピが1m3当たりに与えるエンタルピを算出する。排気全体のエンタルピを求める為、全風量(2,265)で乗算。これを湿り空気重量で乗算する。然しながらこの湿り空気重量はEA(排気フード)と漏れEA(天井排気)では重量に差異がある為、EA(排気フード)の1,510CMHの重量と、漏れEA(天井排気)の755CMHの重量を、各湿り空気重量より算出し合算。この合算数値を総換気量2,265CMHで除算する。これによりこの部屋の空気の湿り空気重量が算出され、これをLPGのエンタルピで乗算する事により、LPGのエンタルピが、空気に移動した際のエンタルピを決定する。
ここで、SA風量は、表4のSA(給気)風量CMHである。
EA排気風量は、表2の排気フードの排気風量CMHである。
湿り空気重量ロは、表2の湿り空気重量kg/m3である。
EA漏れ排気風量は、表3のEA漏れ排気風量CMHである。
湿り空気重量ニは、表3の湿り空気重量kg/m3である。
EA風量全体のエンタルピを正しく算出するため、比容積イを元に、湿り空気重量を算出する。計算式は、1m3/イ である。
EA風量(排気風量)1,510CMHに含まれるエンタルピを算出する計算式は、EAエンタルピ×EA排気風量×湿り空気重量ロである。
湿り空気重量ニは、EA風料全体のエンタルピBを正しく算出するため、比容積を元に、湿り空気重量を算出するものである。算出式は、1m3/ハ である。
EA風量全体のエンタルピ(漏れEA:天井排気のエンタルピ)は、EA漏れ排気風量755CMHに府生まれるエンタルピを算出する。計算式は、EA漏れ排気エンタルピ×EA漏れ排気風量CMH×湿り空気重量である。
湿り空気重量ヘは、風量全体のエンタルピCを正しく算出するため、比容積を元に、湿り空気重量を算出するものである。算出式は、1m3/ホ である。
SA風量全体のエンタルピは、SA風量2,265CMHに含まれるエンタルピを算出するものである。計算式は、SAエンタルピ×SA風量×湿り空気重量 である。
EA(排気フード)で捕捉されたエンタルピは、計算式がEA全体のエンタルピ(表2)−(SA全体のエンタルピ(表4)/SA風量×EA排気風量(表2))である。
DRV(駆動部なし)の捕集効率は、表1の全風量に含まれるLPGのエンタルピのうち、どの程度の割合でフードにて熱回収ができたかであるので、EA(排気フードで捕捉されたエンタルピ)(表5)/全風量に含まれるLPGのエンタルピ(表1)でもとめられ、82パーセントである。
DRV(駆動部あり:NEF:特許文献7)では、81パーセントであり、箱型フードでは、71パーセントとなった。
これにより、本発明のDRVが、駆動部を持たないにもかかわらず、駆動部を持つDRVと同程度の捕集効率をもつことが示された。
図1に描いた排気フード10では、給気部30を左右にのみ設けているように描いているが、左右だけでなく、手前と奥側にも設けて、排気部20の四方を囲むように給気部30を設けてもよい。
また、図3の湾曲した羽根の数を5枚としたが、4枚としてもよい。
15 熱気発生源
20 排気部
30 給気部
51,52,53,54,55 (湾曲した)羽根
60 (第1の外気噴出手段の)風量調節手段
61,62 多数の穴を設けた板材
70 (第2の外気噴出手段の)風量調節手段
71 風量調節用羽根
72 さや
73 突起
74 (風量調整用羽根側に設けた)固定穴
Claims (7)
- 室内に設けられた熱気発生源に対して開口するように設けられる排気フードであって、
前記熱気発生源の上方に配置され、前記室内の空気を吸引し室外に排出する略箱型又は略筒型の排気部と、
前記排気部の周りを包囲するように配置され、室外から供給される外気を前記室内に供給する給気部と
を有し、
前記給気部は、
その下端近傍において、外気の噴出方向を、前記給気部の真下方向からフード内側方向に段階的に変化させるべく、複数の羽根に導かれて外気を噴出する第1の外気噴出手段と、
その下端近傍で、かつ、前記給気部の第1の外気噴出手段よりもフード外側方向に離隔した位置において、外気を略真下方向又はフード内側方向に噴出する第2の外気噴出手段と
を有することを特徴とする排気フード。 - 前記給気部の下端近傍のフード内側に面する部分に長尺状の開口部を有しており、
前記第1の外気噴出手段は、前記開口部の長手方向に延在する複数の湾曲した羽根であり、
当該複数の湾曲した羽根の湾曲度がその位置に従い、段階的にそれぞれ異なっており、
前記開口部を通じて給気部外に外気が噴射されるようになっていることを特徴とする請求項1に記載の排気フード。 - 前記羽根の数が、5枚であることを特徴とする請求項2に記載の排気フード。
- 前記第1の外気噴出手段の外気を受け入れる側には、風量調節手段を設けたことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載の排気フード。
- 前記風量調節手段は、多数の穴を設けた二枚の板材を互いにスライドさせることによる風量調節であることを特徴とする請求項4に記載の排気フード。
- 前記第2の外気噴出手段には、風量調整用羽根を取り外し可能であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載の排気フード。
- 前記第2の外気噴出手段側に設けた突起と、前記風量調整用羽根側に設けた固定穴とが嵌合することにより取り外し可能としたことを特徴とする請求項6に記載の排気フード。
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