JP7044299B2 - 厨房換気ユニットおよび厨房換気方法 - Google Patents

Description

本発明は、厨房を換気する厨房換気ユニットおよび厨房換気方法に関する。

従来、排気フードおよび排気ファンが設けられた厨房換気装置が普及している（例えば、特許文献１参照。）。また、排気フードに排気ダンパおよび流速センサが設けられ、流速センサの出力に応じ、排気フードの流量が目標流量となるように、排気ダンパが制御されるものもある。

特開２０１５－２０６５０８号公報

特許文献１に記載のような厨房排気装置において、排気ダンパの開度が変化しない期間が長引くと、排気に含まれる油分などによって排気ダンパが固着してしまうおそれがある。

本発明は、このような課題に鑑み、排気ダンパの固着を抑制することが可能な厨房換気ユニットおよび厨房換気方法を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明の厨房換気ユニットは、排気フードを含む排気通路と、排気通路に設けられた排気ダンパと、排気フードの流量の目標流量を決定する目標決定部と、排気フードの流量が目標流量となる目標開度に排気ダンパを制御するダンパ制御部とを備え、ダンパ制御部は、所定の契機となると、排気ダンパを目標開度と異なる開度に制御する固着防止制御を遂行し、固着防止制御には、所定の契機として、目標流量の変化に応じて目標開度が変化し、排気ダンパを目標開度に制御する場合に、目標開度を超えてから目標開度に戻す処理が含まれ、この場合に、ダンパ制御部は、目標開度に加減算する補正を行うことで、目標開度を超える位置まで開度を変化させ、その後、補正をキャンセルする。

固着防止制御には、排気ダンパの開度を全開とする処理と、全閉とする処理が含まれてもよい。

所定の契機には、第１所定期間以上、排気ダンパの開度が変化しないことが含まれてもよい。

所定の契機には、厨房換気ユニットが第２所定期間以上停止し続けた後、厨房換気ユニットが起動したことが含まれてもよい。

上記課題を解決するために、本発明の厨房換気方法は、排気通路に含まれる排気フードの流量の目標流量を決定するステップと、排気フードの流量が目標流量となる目標開度に、排気通路に設けられた排気ダンパを制御するステップと、所定の契機となると、排気ダンパを目標開度と異なる開度に制御する固着防止制御を遂行するステップと、を有し、固着防止制御には、所定の契機として、目標流量の変化に応じて目標開度が変化し、排気ダンパを目標開度に制御する場合に、目標開度を超えてから目標開度に戻す処理が含まれ、この場合に、固着防止制御では、目標開度に加減算する補正を行うことで、目標開度を超える位置まで開度を変化させ、その後、補正をキャンセルする。

本発明によれば、排気ダンパの固着を抑制することが可能となる。

厨房換気ユニットの概略的な構成を示した説明図である。 ダンパ制御装置の概略的な構成を示した機能ブロック図である。 厨房換気処理の流れを示す第１のフローチャートである。 厨房換気処理の流れを示す第２のフローチャートである。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は、厨房換気ユニット１００の概略的な構成を示した説明図である。厨房換気ユニット１００は、厨房１に設けられる。厨房１には、２つの調理機器２、３が設けられる。調理機器２、３の上方には、それぞれ、排気フード１１０ａ、１１０ｂが配置される。排気フード１１０ａ、１１０ｂの内部には、排気ダクト１１２が連通している。排気ダクト１１２は、分岐部１１２ａで分岐路１１２ｂ、１１２ｃに分岐する。分岐路１１２ｂは、排気フード１１０ａに向って延在する。分岐路１１２ｃは、排気フード１１０ｂに向って延在する。

調理機器２、３で生じた排気は、排気フード１１０ａ、１１０ｂを通って排気ダクト１１２に流入する。排気フード１１０ａ、１１０ｂ、排気ダクト１１２は、排気が流通する排気通路１１４を構成する。排気通路１１４の下流側には、排気ファン１１６が設けられる。排気ファン１１６は、例えば、電動モータによって駆動し、排気通路１１４の排気を屋外に送出する。

厨房１には、吸気ダクト１１８が連通している。吸気ダクト１１８の上流側（屋外側）には、吸気ファン１２０が設けられる。吸気ファン１２０は、例えば、電動モータによって駆動し、屋外の空気を吸気として吸気ダクト１１８に吸い込む。吸気は、吸気ダクト１１８を介して厨房１に流入する。

また、排気通路１１４には、排気フード１１０ａ、１１０ｂごとに排気ダンパ１２２ａ、１２２ｂが設けられる。排気ダンパ１２２ａは、排気ダクト１１２の分岐路１１２ｂに設けられる。排気ダンパ１２２ｂは、排気ダクト１１２の分岐路１１２ｃに設けられる。排気ダンパ１２２ａ、１２２ｂは、例えば、バタフライ弁で構成される。排気ダンパ１２２ａ、１２２ｂは、弁体が電動モータによって回転することで、排気ダクト１１２（分岐路１１２ｂ、１１２ｃ）を開閉する。排気ダンパ１２２ａ、１２２ｂの開度は、弁体の回転位置によってリニア（線形的、連続的）に調整可能である。

流速センサ１２４ａ、１２４ｂは、分岐路１１２ｂ、１１２ｃにそれぞれ配される。流速センサ１２４ａ、１２４ｂは、例えば、オリフィス式、ピトー管式などの差圧センサである。流速センサ１２４ａ、１２４ｂは、差圧を換算することで、分岐路１１２ｂ、１１２ｃを流れる排気の流速を検出する。また、排気フード１１０ａ、１１０ｂには、それぞれ温度センサ１２６ａ、１２６ｂが設けられる。

ダンパ制御装置１３０ａ、１３０ｂは、排気ダンパ１２２ａ、１２２ｂごとに設けられる。ダンパ制御装置１３０ａは、排気ダンパ１２２ａの開度を制御する。ダンパ制御装置１３０ｂは、排気ダンパ１２２ｂの開度を制御する。ダンパ制御装置１３０ａ、１３０ｂは、温度センサ１２６ａ、１２６ｂの出力値に基づいて、調理機器２、３の稼働状態を判定する。

図２は、ダンパ制御装置１３０ａの概略的な構成を示した機能ブロック図である。ダンパ制御装置１３０ａとダンパ制御装置１３０ｂは、実質的に同等の機能を有する。ここでは、説明の重複を避けるため、ダンパ制御装置１３０ａについて詳述し、ダンパ制御装置１３０ｂについての説明は割愛する。

図２に示すように、ダンパ制御装置１３０ａは、通信部１３２と、制御部１４０とを含んで構成される。通信部１３２は、後述するセンター装置１５０との通信を確立する。この通信は、有線、無線を問わない。

制御部１４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＤＳＰ（Digital Signal Processor）で構成され、プログラム等が格納されたＲＯＭやワークエリアとしてのＲＡＭと協働してダンパ制御装置１３０ａ全体を制御する。また、制御部１４０は、目標決定部１４２、通信制御部１４４、ダンパ制御部１４６としても機能する。

目標決定部１４２は、温度センサ１２６ａの出力に基づいて、調理機器２の稼働状態を特定する。そして、目標決定部１４２は、調理機器２の稼働状態に応じて排気流量の目標流量を決定する。目標流量は、例えば、調理機器２が稼働している場合には所定値、調理機器２が停止していれば０に設定される。目標流量は、例えば、調理機器２、３の種類などに応じて設定されている。

通信制御部１４４は、通信部１３２を介して、センター装置１５０に、調理機器２、３の稼働状態、および、排気流量の目標流量を送信する。

センター装置１５０は、ダンパ制御装置１３０ａ、１３０ｂそれぞれから、調理機器２、３の稼働状態、および、排気流量の目標流量を取得する。そして、センター装置１５０は、ダンパ制御装置１３０ａ、１３０ｂの排気流量の目標流量の総量に基づいて、排気ファン１１６を制御する。また、センター装置１５０は、吸気流量が排気流量に対して所定流量少なくなるように、吸気ファン１２０を制御する。

そのため、厨房１では吸気流量よりも排気流量の方が多い状態が維持される。厨房１の内部の空気は、厨房１から廊下や隣室などに漏れ難くなり、厨房１内の調理で生じる匂いや煙の屋内への拡散が抑制される。

ダンパ制御部１４６は、排気ダンパ１２２ａの目標開度を特定する。目標開度は、例えば、排気流量が目標流量となると推定される開度である。ダンパ制御部１４６は、排気ダンパ１２２ａを目標開度に制御する。調理機器２が停止していて目標流量が０の場合、目標開度は０（全閉）となる。

その後、ダンパ制御部１４６は、流速センサ１２４ａの出力値が示す流速に、分岐路１１２ｂの流路断面積を乗算する。こうして、ダンパ制御部１４６は、分岐路１１２ｂの排気流量を導出する。

ダンパ制御部１４６は、流速センサ１２４ａの出力値から導出された排気流量が目標流量となるように、目標開度を補正する。こうして、ダンパ制御部１４６は、排気ダンパ１２２ａの開度を制御（例えば、フィードバック制御）する。

このように、ダンパ制御装置１３０ａは、流速センサ１２４ａ、温度センサ１２６ａの出力値に応じ、排気ダンパ１２２ａの開度を制御する。同様に、ダンパ制御装置１３０ｂは、流速センサ１２４ｂ、温度センサ１２６ｂの出力値に応じ、排気ダンパ１２２ｂの開度を制御する。

ところで、例えば、厨房１での長時間の調理がなされる場合などには、排気ダンパ１２２ａ、１２２ｂの開度が変化しない期間が長引くことがある。この場合、排気に含まれる油分などによって排気ダンパ１２２ａ、１２２ｂが固着してしまうおそれがある。そこで、ダンパ制御部１４６は、所定の契機になると固着防止制御を遂行する。

固着防止制御は、排気ダンパ１２２ａ、１２２ｂの開度を目標開度から変化させる処理である。例えば、固着防止制御には、排気ダンパ１２２ａ、１２２ｂの開度を全開（開度１００％）とする処理と、全閉（開度０）とする処理が含まれる。以下、これらの処理をまとめて全開全閉処理という。

また、固着防止制御には、排気ダンパ１２２ａ、１２２ｂを目標開度に制御する（変位させる）とき、一旦、目標開度を超える位置まで開度を大きく変化させてから、再び目標開度に戻す処理が含まれる。以下、この処理をオーバシュート処理という。

ここで、目標流量の変化が小さくとも、目標流量の変化に応じて目標開度は頻繁に変化する場合がある。この目標開度の変化に際し、ダンパ制御部１４６は、変化する目標開度に、例えば、１０度を加減算する補正を行うことで、目標開度を超える位置まで開度を大きく変化させる。その後、上記補正をキャンセルする補正が行われる。

ダンパ制御部１４６は、固着防止処理として、全開全閉処理およびオーバシュート処理の一方のみを行ってもよい。ダンパ制御部１４６は、固着防止処理として、全開全閉処理およびオーバシュート処理の双方を行ってもよい。

このように、ダンパ制御部１４６が、所定の契機となると、排気ダンパ１２２ａ、１２２ｂを目標開度と異なる開度となるように制御する固着防止制御を遂行する。そのため、排気ダンパ１２２ａ、１２２ｂが変位することで固着が防止される。

また、固着防止制御には、目標開度に対して、所定角度だけ、全開側および全閉側に往復移動させる往復処理が含まれてもよい。ここで、所定角度は、予め設定される。固着防止制御には、上記以外の任意のパターンで開度を変化させる処理が含まれてもよい。

また、上記のいずれの固着防止制御においても、開度の変化速度が、固着防止制御以外のときの開度の変化速度と同一であってもよい。開度の変化速度が、固着防止制御以外のときの開度の変化速度より速くてもよいし、遅くてもよい。

また、上記の所定の契機には、予め設定された第１所定期間以上、排気ダンパ１２２ａ、１２２ｂの開度が変化しないことが含まれる。すなわち、ダンパ制御部１４６は、排気ダンパ１２２ａ、１２２ｂの開度が全閉か、目標開度が０より大きい値のまま、第１所定期間以上経過すると、所定の契機となったと判定する。

また、所定の契機には、厨房換気ユニット１００が予め設定された第２所定期間以上停止した後、起動したことが含まれる。例えば、厨房換気ユニット１００の起動時、センター装置１５０は、厨房換気ユニット１００の停止から再起動までの時間を示す情報（以下、停止期間情報という）をダンパ制御装置１３０ａ、１３０ｂに送信する。ダンパ制御装置１３０ａ、１３０ｂの通信制御部１４４は、停止期間情報をセンター装置１５０から取得する。ダンパ制御部１４６は、停止期間情報が示す停止期間が第２所定期間以上であると、所定の契機となったと判定する。

ここでは、センター装置１５０から送信された停止期間情報によって、ダンパ制御部１４６が停止期間を特定する場合について説明した。しかし、ダンパ制御装置１３０ａ、１３０ｂ自体が停止期間を特定可能であれば、センター装置１５０からの停止期間情報の送信は不要である。

図３は、厨房換気処理の流れを示す第１のフローチャートである。図３に示す処理は、所定周期で繰り返し実行される。

（Ｓ２００）
目標決定部１４２は、温度センサ１２６ａ、１２６ｂの出力に基づいて、排気流量の目標流量を決定する。

（Ｓ２０２）
ダンパ制御部１４６は、排気ダンパ１２２ａ、１２２ｂの目標開度を特定する。排気ダンパ１２２ａ、１２２ｂがすでに開いている場合、ダンパ制御部１４６は、流速センサ１２４ａ、１２４ｂの出力値から導出された排気流量に基づいて補正された目標開度を特定する。

（Ｓ２０４）
ダンパ制御部１４６は、排気ダンパ１２２ａ、１２２ｂの開度が変化しない期間が、第１所定期間以上であるか否かを判定する。例えば、開度の変化幅が予め設定された許容範囲であれば、排気ダンパ１２２ａ、１２２ｂの開度が変化しない期間としてカウントされる。開度が変化しない期間をカウントするカウンタ値が第１閾値を超えると、排気ダンパ１２２ａ、１２２ｂの開度が変化しない期間が、第１所定期間以上であると判定される。排気ダンパ１２２ａ、１２２ｂの開度が変化しない期間が、第１所定期間以上であれば、Ｓ２０６に処理を移す。排気ダンパ１２２ａ、１２２ｂの開度が変化しない期間が、第１所定期間未満であれば、Ｓ２０８に処理を移す。

（Ｓ２０６）
ダンパ制御部１４６は、固着防止制御を遂行する。

（Ｓ２０８）
ダンパ制御部１４６は、排気ダンパ１２２ａ、１２２ｂを目標開度となるように制御する。

図４は、厨房換気処理の流れを示す第２のフローチャートである。図４に示す処理は、厨房換気ユニット１００の起動時に実行される。ここでは、図３に示す処理と実質的に同等の処理は、同一の符号を付して説明を省略する。

（Ｓ３０４）
ダンパ制御部１４６は、センター装置１５０から取得された停止期間情報が示す停止期間が第２所定期間以上であるか否かを判定する。停止期間が第２所定期間以上であれば、Ｓ２０６に処理を移す。停止期間が第２所定期間未満であれば、Ｓ２０８に処理を移す。例えば、停止期間をカウントするカウンタ値が設けられており、厨房換気ユニット１００が停止してカウントが開始され、厨房換気ユニット１００が起動してカウンタ値がリセットされる。カウンタ値が第２閾値以上となると、停止期間が第２所定期間以上であると判定される。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、コンピュータを、センター装置１５０やダンパ制御装置１３０ａ、１３０ｂとして機能させるプログラムや、当該プログラムを記録した、コンピュータで読み取り可能なフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤ等の記憶媒体も提供される。ここで、プログラムは、任意の言語や記述方法にて記述されたデータ処理手段をいう。

また、上述した実施形態では、排気フード１１０ａ、１１０ｂや排気ダンパ１２２ａ、１２２ｂが複数設けられる場合について説明した。ただし、排気フード１１０ａ、１１０ｂおよび排気ダンパ１２２ａ、１２２ｂは、少なくとも１つ設けられればよい。

また、上述した実施形態では、固着防止制御に、排気ダンパ１２２ａ、１２２ｂの開度を全開とする処理と、全閉とする処理が含まれる場合について説明した。この場合、開度変化が大きく、固着防止効果が高い。ただし、固着防止制御に、排気ダンパ１２２ａ、１２２ｂの開度を全開とする処理と、全閉とする処理が含まれずともよい。

また、上述した実施形態では、固着防止制御に、排気ダンパ１２２ａ、１２２ｂを目標開度に制御するとき、目標開度を超えてから目標開度に戻す処理が含まれる場合について説明した。この場合、固着防止制御に要する時間が短く、排気流量への影響が抑えられる。

また、上述した実施形態では、所定の契機には、第１所定期間以上、排気ダンパ１２２ａ、１２２ｂの開度が変化しないことが含まれる場合について説明した。上述した実施形態では、所定の契機には、厨房換気ユニットが第２所定期間以上停止した後、起動したことが含まれる場合について説明した。所定の契機がこれらの条件を含むことで、排気ダンパ１２２ａ、１２２ｂが固着し易い条件のときに固着防止制御が遂行可能となる。ただし、所定の契機は、排気ダンパ１２２ａ、１２２ｂが固着し易い条件であれば、他の条件であってもよい。

なお、本明細書の厨房換気方法の各工程は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいはサブルーチンによる処理を含んでもよい。

本発明は、厨房を換気する厨房換気ユニットおよび厨房換気方法に利用することができる。

１００ 厨房換気ユニット
１１０ａ、１１０ｂ 排気フード
１１２ 排気ダクト
１１４ 排気通路
１２２ａ、１２２ｂ 排気ダンパ
１４２ 目標決定部
１４６ ダンパ制御部

Claims (5)

1. 排気フードを含む排気通路と、
   前記排気通路に設けられた排気ダンパと、
   前記排気フードの流量の目標流量を決定する目標決定部と、
   前記排気フードの流量が前記目標流量となる目標開度に前記排気ダンパを制御するダンパ制御部とを備え、
   前記ダンパ制御部は、所定の契機となると、前記排気ダンパを前記目標開度と異なる開度に制御する固着防止制御を遂行し、
   前記固着防止制御には、前記所定の契機として、前記目標流量の変化に応じて前記目標開度が変化し、前記排気ダンパを前記目標開度に制御する場合に、前記目標開度を超えてから前記目標開度に戻す処理が含まれ、この場合に、前記ダンパ制御部は、前記目標開度に加減算する補正を行うことで、前記目標開度を超える位置まで開度を変化させ、その後、前記補正をキャンセルする、
   厨房換気ユニット。
2. 前記固着防止制御には、前記排気ダンパの開度を全開とする処理と、全閉とする処理が含まれる請求項１に記載の厨房換気ユニット。
3. 前記所定の契機には、第１所定期間以上、前記排気ダンパの開度が変化しないことが含まれる請求項１または２に記載の厨房換気ユニット。
4. 前記所定の契機には、前記厨房換気ユニットが第２所定期間以上停止し続けた後、前記厨房換気ユニットが起動したことが含まれる請求項１から３のいずれか１項に記載の厨房換気ユニット。
5. 排気通路に含まれる排気フードの流量の目標流量を決定するステップと、
   前記排気フードの流量が前記目標流量となる目標開度に、前記排気通路に設けられた排気ダンパを制御するステップと、
   所定の契機となると、前記排気ダンパを前記目標開度と異なる開度に制御する固着防止制御を遂行するステップと、
   を有し、
   前記固着防止制御には、前記所定の契機として、前記目標流量の変化に応じて前記目標開度が変化し、前記排気ダンパを前記目標開度に制御する場合に、前記目標開度を超えてから前記目標開度に戻す処理が含まれ、この場合に、前記固着防止制御では、前記目標開度に加減算する補正を行うことで、前記目標開度を超える位置まで開度を変化させ、その後、前記補正をキャンセルする、
   厨房換気方法。

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