JP7055974B2 - ボルテックスファンを備えたレンジフード - Google Patents

Description

本発明は、レンジフードに関し、より詳細には厨房用レンジの上部に設置されて調理時に発生する臭いや煙などの汚染源を吸入して除去するボルテックスファンを備えたレンジフードに関する。

一般的にレンジフードは、ガスや電気を用いた加熱機器であるレンジを使用する際に発生する熱気と臭いを吸入して外部に排出するための装置を称するものであり、シンク台の上段に備えられて厨房を換気したり製品に搭載された照明を用いて調理時に有用に使えるようになっている。

すなわち、家庭や食堂の厨房のレンジフードはガスや電気レンジの上部に蒸気と汚染空気などの有害ガスをはじめとする臭いと水分を室外に排出するために内部にファンを含むレンジフードを排気ダクトに連結設置し、このレンジフードの吸入力で廃流体をはじめとする熱気流と汚染空気を含む有害ガスと臭いなどを排気ダクトを通じて外部に排出させるように構成され、レンジフードの底面には金属網または不織布からなる濾過フィルタが設けられる構成である。

ところで、従来のレンジフードは単に内部に設置された排気ファンの吸入力を用いて料理空間周辺の空気を吸入して排出させる構造であるが、一般の排気ファンの吸入力、すなわち吸入流速はファンの直径だけ遠ざかるとファン入口の流速の１０分の１以下に落ちる物理的限界を有しており、臭いや油っこい食物の調理の際にはレンジフードの風量を最強にしても料理中に発生する有害ガスと臭いを円滑に排気させることができず室内に広がる問題があった。

レンジフードは火元から６００ｍｍ以上離隔して設置することが法令で定められている。しかし、通常のレンジフードの吸入流速はフード入口で１００ｍｍだけ離れるとほぼ０ｍ／ｓに落ちて調理時に発生する汚染物質を吸い込むことができない。もちろん、高温で加熱する際に発生する蒸気などは高温によりフード入口まで上昇すると排出される。しかし、細塵や臭い粒子のような質量のある重い汚染物質は吸い上げられずに室内に広がる。

このような問題を解決するためにはレンジフードの内部に設置された排気ファンの回転数を高めて風量を増加させて吸入力、すなわち吸入流速を高めることが従来の唯一の方法であった。しかし、ファン法則によって吸入流速を２倍に高めるためには風量を８倍に増加させなければならないので、現実的に不可能であり、実際風量を２倍程度増加させて吸入流速を２６％程度高めることが最善の方法である。風量を２倍に増加させると騒音が大きくなることはやむを得ないので、主婦がレンジフードの使用を敬遠する問題がある。

そのために、レンジフードを設置した状態でも汚染源の排気効果は現実的に微弱であり、窓またはリビングルーム門などを開放して汚染源を別に排出する実情であるので、騒音防止と冷房および暖房の効率を最大化するための現代社会の要求に照らして不合理であるという問題がある。

本発明は前述した問題を解決するために案出されたものであり、料理過程で発生する各種汚染物質を含む有害ガスと臭いおよび熱気が料理空間の周辺の室内に拡散されることを防止できるレンジフードを提供することに目的がある。

本発明の他の目的は、迅速でかつ円滑な排気が行われるようにすることによって快適な室内環境の造成と使用上の便宜性を高めることができるレンジフードを提供することにある。

本発明のまた他の目的は、ボルテックスファンの下部にフィルタ部材が設置されながらも、ボルテックスファンによる気流の流動がフィルタ部材によって邪魔されないレンジフードを提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明は内部に排気ファンが設置されるハウジングと、前記ハウジングの下端に結合され、天井面に前記排気ファンと連通する貫通穴が形成され、ボルテックスファンが発生させる空気の流れをガイドする上部ケースと、前記排気ファンと同軸に前記上部ケースの内側に設置されるボルテックスファンと、前記ボルテックスファンの下部に離隔して設置される下部フィルタケースを含むレンジフードを提供する。

本発明の一特徴によれば、前記下部フィルタケースの外側面と前記上部ケースの内側面との間に排気空間が形成され得る。

本発明の他の特徴によれば、前記下部フィルタケースが前記ボルテックスファンの下部に所定間隔離隔して支持されるように前記下部フィルタケースの周りに沿って結合される複数の支持台をさらに含み得る。

本発明のまた他の特徴によれば、前記下部フィルタケースの上側面と前記上部ケースの天井面との間に離隔空間が形成され、前記離隔空間に前記ボルテックスファンが配置され、前記ボルテックスファンによって外側に押し出された気流が前記排気空間を通じて排出されて前記下部フィルタケースの外側下部に渦流が形成され得る。

本発明のまた他の特徴によれば、前記上部ケースは、前記貫通穴が形成される天井面と、前記天井面の周りに沿って外側下方に傾斜する傾斜面を有し得る。

本発明のまた他の特徴によれば、前記下部フィルタケースに取り付け穴が貫通形成され、前記取り付け穴には前記ボルテックスファンと対向してフィルタ部材が結合され得る。

本発明によるレンジフードによれば、下部フィルタケースの下部両側に渦流が形成されることによって料理過程で発生した汚染物質の室内拡散を防止することができる。

また、本発明によるレンジフードによれば、排気ファンとボルテックスファンの相互作用によって、従来の排気ファンのみによる時よりさらに広範囲な領域にわたって吸入力を発揮することができ、上昇気流の流速が速いため速かに汚染物質および臭いを除去することができる。

本発明の一実施形態によるボルテックスファンを備えたレンジフードの斜視図。 図１の分解斜視図。 図１の断面図。 本発明の一実施形態によるボルテックスファンを備えたレンジフードの使用状態図。

以下では本発明の実施形態に関して添付する図面を参照して詳細に説明する。ただし、以下で説明する実施形態は本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が発明を簡単に実施できるほど詳細に説明するためのものに過ぎず、これによって本発明の保護の範囲が限定されることを意味しない。そして、本発明の様々な実施形態を説明するに当たり、同じ技術的特徴を有する構成要素に対しては同じ図面符号を使う。

図１は本発明の一実施形態によるボルテックスファンを備えたレンジフードの斜視図であり、図２は図１の分解斜視図であり、図３は図１の断面図である。

図１ないし図３に示すように、本発明の一実施形態によるボルテックスファンを備えたレンジフード（１００，以下「レンジフード」）は、排気ファン２１０が設置されるハウジング２００、ハウジング２００の下端に結合される上部ケース３００、上部ケース３００の内側に設置されるボルテックスファン４００、およびボルテックスファン４００の下部に離隔して設置される下部フィルタケース５００を含む。

ここで、ハウジング２００と上部ケース３００、ボルテックスファン４００および下部フィルタケース５００は、例えばステンレススチールやアルミニウムなど錆びにくい金属材質またはプラスチック材質からなる。

ハウジング２００は、厨房の調理器具の上部に離隔して設置されるものであり、ハウジング２００の内部には排気ファン２１０と、排気ファン２１０の作動のための動力を供給する駆動モータ２２０が設置される。排気ファン２１０は、従来に広く知られている遠心型ファン（シロッコファン、ターボファンなど）や軸流型ファンなどを適用することができ、ハウジング２００の上部には駆動モータ２２０を収容するモータハウジング２２１が結合され得る。さらに、ハウジング２００またはモータハウジング２２１の一側に汚染物質を外部に排出するための排気ダクト（図示せず）が結合される。

ハウジング２００の下端に上部ケース３００が結合され得る。この時、上部ケース３００は上端から下端に行くほど幅が次第に広くなる形態であり、円形の貫通穴３１１が形成される天井面３１０と、天井面３１０の周りに沿って外側下方に傾斜する傾斜面３２０を有するように形成され得る。図面に示す実施形態の場合、四角形プレート形状の天井面３１０と、天井面３１０の四つの角で外側にそれぞれ傾斜した傾斜面３２０を含む四角錐台形態の上部ケース３００を示しているが、これは本発明の一実施形態だけであり、天井面３１０と、天井面３１０の周りに沿って下方外側に傾斜するように形成される傾斜面３２０を含むと上部ケース３００の全体的な外観形態は必要に応じて適宜選択することができる。

また、上部ケース３００の天井面３１０に形成された貫通穴３１１は、ハウジング２００に設置された排気ファン２１０と連通するように形成され、したがって、料理過程で発生した煙と有害物質は貫通穴３１１を通じて排気ファン２１０に吸引され得る。

排気ファン２１０は、貫通穴３１１の上部に設置され、排気ファン２１０の回転軸２１１下端が貫通穴３１１を介して上部ケース３００の天井面３１０下部に突出する。このように上部ケース３００の天井面３１０下部に突出した回転軸２１１にボルテックスファン４００が結合される。すなわち、排気ファン２１０とボルテックスファン４００は同じ回転軸２１１により一体で回転作動することができる。

この時、ボルテックスファン４００は、回転軸２１１が結合されるように中空を有する円筒形態の軸部４１０と、軸部４１０の半径方向の外側に離隔して軸部４１０を囲むように形成される円形帯部材４２０と、軸部４１０の外側面周りに沿って円形帯部材４２０の内側面まで放射状に延長形成される連結ロード４３０と、円形帯部材４２０の外側面下端周りに沿ってリング（ｒｉｎｇ）形態に拡張形成される回転板４４０と、回転板４４０の上側面に所定間隔離隔して垂直に突出形成される複数のピン部材４５０を含んでなる。ただし、これは本発明の一実施形態であるだけであり、ボルテックスファン４００の具体的な形態は必要に応じて適宜設計変更することができる。

ボルテックスファン４００の下部に離隔して下部フィルタケース５００が設置される。例えば、下部フィルタケース５００は図面に示すように四角形フレーム形態で形成され得、下部フィルタケース５００の内側にはフィルタ部材６００の結合のための取り付け穴５１０が貫通形成される。下部フィルタケース５００の取り付け穴５１０に結合されるフィルタ部材６００は上部のボルテックスファン４００と対向し、例えば異物の流入防止のための格子網形態のグリル（ｇｒｉｌｌ）からなる。

本発明の一実施形態によるレンジフード１００によれば、下部フィルタケース５００の外側面と上部ケース３００の内側面との間に排気空間７００が形成され、下部フィルタケース５００と上部ケース３００との間の離隔空間４６０でボルテックスファン４００により外側に押し出された気流がこの排気空間７００を通じて上部ケース３００の外側に抜け出る。

この時、上部ケース３００の内側に下部フィルタケース５００を離隔支持する複数の支持台（例えば、スタッドボルト）８００が下部フィルタケース５００の周りに沿って結合される。一例として、図面に示すように下部フィルタケース５００の上側面周りに沿って一端が下部フィルタケース５００の上側面に結合されて他端が上部ケース３００の天井面３１０に結合される複数の支持台８００が備えられ得る。他の例として、下部フィルタケース５００の外側周りに沿って一端が下部フィルタケース５００の外側面に結合されて他端が上部ケース３００の内側面に結合される複数の支持台８００が備えられることもできる。

本発明の一実施形態によれば、複数の支持台８００により下部フィルタケース５００がボルテックスファン４００の下部に所定間隔離隔して支持される。また、複数の支持台８００により下部フィルタケース５００が上部ケース３００の内側に所定間隔離隔して支持され、この時、下部フィルタケース５００の外側面と上部ケース３００の内側面との間に排気空間７００が形成される。

すなわち、本発明の一実施形態によるレンジフード１００によれば、ボルテックスファン４００の下部に下部フィルタケース５００のフィルタ部材６００が対向するように配置されながらも、下部フィルタケース５００の外側面と上部ケース３００の内側面との間に形成される排気空間７００により、ボルテックスファン４００により押し出された気流が下部フィルタケース５００の外側に自然に流動することができるようになる。

図４は本発明の一実施形態によるレンジフードの使用状態図である。

ボルテックスファン４００は、下部フィルタケース５００の上側面と上部ケース３００の天井面との間の離隔空間４６０に配置され、駆動モータ２２０の作動時排気ファン２１０と共にボルテックスファン４００が回転する。

ボルテックスファン４００は、回転時離隔空間４６０の空気を外側に押し出し、このように押し出された気流は上部ケース３００の傾斜面に沿って下へ流れて下部フィルタケース５００の外側面と上部ケース３００の内側面との間の排気空間７００を通じて上部ケース３００外に吐出される。

このように上部ケース３００の外側に吐出された気流が排気ファン２１０の吸引力によって戻ることにより下部フィルタケース５００の外側下部に渦流が形成される。すなわち、下部フィルタケース５００の外側周辺部に一種の低気圧帯が形成され、排気ファン２１０とボルテックスファン４００が配置された中心部には上昇気流が現れる。この上昇気流は排気ファン２１０の吸引力によって強化され、排気ファン２１０がボルテックスファン４００と共に回転駆動することにより、ドーナッツ型の低気圧帯は円運動をし、これによる旋風気流は広範囲な領域で気体を捕集できるようにする。この時、旋風気流の中心部は非常に低い低気圧帯で排気ファン２１０により上昇推進力の供給を受けて気流が高速上昇する。したがって、本発明の一実施形態によるレンジフード１００によれば、強力で速かに室内の汚染物質および臭いを排出することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者は、本発明の特許請求の範囲を逸脱せず多様に変形実施できるものと理解される。

１００：レンジフード
２００：ハウジング
２１０：排気ファン
２１１：回転軸
２２０：駆動モータ
２２１：モータハウジング
３００：上部ケース
３１１：貫通穴
４００：ボルテックスファン
４６０：離隔空間
５００：下部フィルタケース
５１０：取り付け穴
６００：フィルタ部材
７００：排気空間
８００：支持台

Claims (4)

1. 内部に排気ファンが設置されるハウジングと、
   前記ハウジングの下端に結合され、天井面に前記排気ファンと連通する貫通穴が形成され、ボルテックスファンが発生させる空気の流れをガイドする上部ケースと、
   前記排気ファンと同軸に前記上部ケースの内側に設置されるボルテックスファンと、
   前記ボルテックスファンの下部に離隔して設置される下部フィルタケースと、
   を含み、
   前記下部フィルタケースの外側面と前記上部ケースの内側面との間に排気空間が形成され、
   前記下部フィルタケースの上側面と前記上部ケースの天井面との間に離隔空間が形成され、前記離隔空間に前記ボルテックスファンが配置され、前記ボルテックスファンによって外側に押し出された気流が前記排気空間を通じて排出されて前記下部フィルタケースの外側下部に渦流が形成されることを特徴とする、ボルテックスファンを備えたレンジフード。
2. 前記下部フィルタケースが前記ボルテックスファンの下部に所定間隔離隔して支持されるように前記下部フィルタケースの周りに沿って結合される複数の支持台をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のボルテックスファンを備えたレンジフード。
3. 前記上部ケースは、前記貫通穴が形成される天井面と、前記天井面の周りに沿って外側下方に傾斜する傾斜面と、を有することを特徴とする、請求項１に記載のボルテックスファンを備えたレンジフード。
4. 前記下部フィルタケースに取り付け穴が貫通形成され、前記取り付け穴には前記ボルテックスファンと対向してフィルタ部材が結合されることを特徴とする、請求項１に記載のボルテックスファンを備えたレンジフード。

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