JPH01208638A - 竜巻式排気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〕 本発明は、排気装置に関するものであるが、特にチャン
バー内に人工竜巻を発生させて、チャンバー内の煙、有
毒ガス、粉塵等を排気させる竜巻式排気装置に関するも
のである。

（従来の技術） 従来、台所から発生する煙、臭気等、若しくは作業時に
作業台上から発生する有毒ガス、粉塵等から作業者を保
護するために、レンジフード若しくはドラフトチャンバ
ー内で作業が行われている。例えば、従来から使用され
ているレンジフード若しくはドラフトチャンバーは、ガ
ス台若しくは作業台上方に開口部を有するフード若しく
はチャンバー本体を設けてなる。そして、これらレンジ
フード若しくはドラフトチャンバーは、これらフード若
しくはチャンバー本体内に発生する煙、臭気等若しくは
打４ガス、粉塵等を排気バイブにて排気している。

〔発明が解決しようとする間居点〕

しかしながら、この従来方式によるレンジフード若しく
はドラフトチャンバーは、上部に配設されている排気パ
イプから排気する方法であるために、フード若しくはチ
ャンバー本体の開口部である作業者側における排気口側
への吸引力は上部では大きく、Ｆ部では小さくなる。こ
のため吸引風量を多くしないと、煙、有毒ガス、粉塵等
の排気ガスが下部より流出してしまうことになる。従っ
て、上部においては、吸引風聞が多いから必要以上の制
御風速になることになる。この現象を防ぐため、チャン
バー本体内に邪魔板を内設して制御風速を調節していた
。

この結果、作業域を狭めることになるばかりか、吸引風
量が多く静圧も高くなるので排気パイプの径、送風機の
動力が大きくなるなどの問題点があった。

そこで、本出願人が開発した■人工竜巻によるドラフト
チャンバー（特願昭６２−１３４４＋５号）及び■竜巻
式ドラフトチャンバー（特願昭６２−１９７７９４号）
等を用いれば、これらの問題点を解消することがてきる
。すなわち、■の人工竜巻によるドラフトチャンバーは
、開口部を有するコ字状のチャンバー本体を設け、該チ
ャンバー本体間［１部に１本又は２本のエアー吹出パイ
プを配設し、該エアー吹出パイプを介して横流れのエア
ーカーテンを発生させて前記チャンバー本体の開口部を
遮断すると共に、チャンバー内に人工竜巻を発生せしめ
て、チャンバー内に発生する煙、有毒ガス、粉塵等を捕
集、排出させるものである。■の竜巻式トラフトチャ、
ンバーは、チャンバー本体がコ字状の壁面を具備し、該
チャンバー本体内の開口側部に細長形状からなる貫流型
送風機を配設し、該送風機を介して前記開口部の側部か
ら外部の空気を流入させ、上部から吸引してチャンバー
本体内に人工竜巻を発生させてなるものである。

ところが、■の人工竜巻によるドラフトチャンバーは、
チャンバー本体の開口部でチャンバー内に発生する煙、
有毒ガス、粉塵等の排気ガスを外部に流出させないため
に必要な制御風速を得るために、エアーカーテンのＭｆ
ｆｉ分チャンバー本体１部の吸引風量を増加しなければ
ならず、排気ガスを送風する排気パイプが太くなり、集
塵用フィルターの容量も大きくなる。又、■の竜巻式ド
ラフトチャンバーは、貫流型送風機がチャンバー本体内
の開口部の側部に設けられているため、吸引される空気
が開口部の開口面に対して平均的な流わになりにくく、
チャンバー本体内で発生する煙、有毒ガス、粉塵等がチ
ャンバー本体外に流出する虞がある。

そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、
上述の■及び■のドラフトチャンバーを改良して、更に
高性能なものにしたもので、チャンバー内の煙、有毒ガ
ス、粉塵等を効率よく排気するばかりでなく、チャンバ
ー上部の吸引風１１が掛川で′１−み、しかも、煙、有
毒ガス、粉塵等がチャンバー内から外部に漏れることが
ない竜巻式排気装置及び気密性の良い部屋等にも使用す
ることが出来る給気部付の排気装置を提供することを目
的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記の如き問題点を解決するために開発したものであっ
て、本発明の竜巻式排気装置はチャンバー内に人工竜巻
を発生させて、該チャンバー内で発生する煙、有毒ガス
、粉塵等を捕集して排出させる竜巻式排気装置において
、前記チャンバーが断面コ字状の側壁面を具備し、前記
チャンバーの開口部に対向する側壁面略中央部に細長形
状からなる貫流型送風機を配設し、該貫流型送風機を介
して前記開口部全面から外部の空気を流入させ、チャン
バー上部から吸引してチャンバー内に人工竜巻を発生さ
せてなるものである。又、前記チャンバー開口部両側若
しくは上部に給気部を設けたものである。

（作　　用） 上記構成になる竜巻式排気装置によれば、細長形状の貫
流型送風機が、断面コ字状の側壁面を具備したチャンバ
ーの開口部に相対する側壁面略中央部に配設されている
から、貫流型送風機の吹き出し風量がそのまま開口部か
ら平均的に入り、平均した制御風速になり、特に、外部
から開口部におけるエアーカーテンとしての風量を送る
必要がなくなり、チャンバー内の煙、有毒ガス、粉塵等
がチャンバー外部に出ることがない。そして、貫流型送
風機によって吸引された空気は、チャンバーの側壁面に
より旋回気流となり、チャンバー上部から吸引すること
によりチャンバー内に人工竜巻を発生させることが出来
、チャンバー内の煙、有毒ガス、粉塵等を排気すること
が出来る。又、航記チャンバーの開口部両側若しくは上
部に給気部を設けると、気密性が高い部屋であっても、
部屋内の空気の流れを乱すことなくチャンバー内の煙、
有毒ガス、粉塵等を排気することが出来る。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳述する。

第１図はドラフトチャンバーに利用された本発明の竜巻
式排気装置の横断面図、第２図は竜巻式排気装置の縦断
面図である。両図において■は竜巻式排気装置である。

該竜巻式排気装置１は、断面がコ字状の側壁面２ａを有
するチャンバー２と、側端部３，３を有する開１コ部４
と、該開口部４に対向する側壁面２ａ略中央部に配設さ
れた貫流型送風機５とから構成されている。

前記チャンバー２は、略直方形をなし、前記側壁面２ａ
、天井２ｂ及び床２ｃにより囲まれており、人工竜巻を
起こさせるのに充分な自由空間を持っている。又、チャ
ンバー２の側壁面２ａにプレート６を前記開口部４の開
口面と平行に取り付ければ、人工竜巻をチャンバー２の
奥に安定させることもできる。更に、天井２ｂにはエア
ー吸引バイブ７が貫設され、該エアー吸引バイブ７は、
図示しない送風機のサクション側に接続されている。

前記貫流型送風機５は、前記チャンバー２の床２ｃから
天井２ｂに亙る細長状のケーシング８と、垂直方向略中
央部に夫々設けられた両軸モータ９．９と、該両軸モー
タ９．９の上下の軸に夫々接続された羽根車Ｉｎ、　１
０と、ケーシング８内に夫々設けられた制風板１１．１
１とから成る。

二〇ケーシング８には、チャンバー２の開口部４の開口
面と平行、且つ開口面の全高Ｈと略同寸法の高さ寸法を
もった吸引口８ａが設けられている。この吸引口８ａは
、ネット等のスクリーン１２が嵌められ、ゴミその他異
物が入って羽根車１０、１０にからまないようになって
いる。又、このケーシング８には、開口部４の開口面と
直交、且つ開口面の全高と略同寸法の高さに亙って設け
られた吹出口８ｂが設けられている。

次に、上記構成になる竜巻式排気装置１の作動について
述べる。

まず、貫流型送風機５を稼動させると、チャンバー２の
開口部４の全高と略等しい高さ寸法をもったケーシング
８の吸引口８ａからチャンバー２内の煙、有毒ガス、粉
塵等により汚染された空気Ａを吸い込む。この際、空気
Ａ中の比較的大きなゴミ等は、スクリーン１２によって
除去され、羽根車ｌ０１ＩＯを保護する。この空気Ａは
、羽根車１Ｏ１１０によって一定の圧力を付与され、開
口部４の全高と略同寸法の高さに亙って垂直方向に設け
られた吹出口８ｂ、８ｂから吹き出され、チャンバー２
内にエアーカーテンＤ５、Ｄ２を形成する。そして、こ
のエアーカーテンＤ１、Ｄ２は、チャンバー２の側壁面
２ａ及び邪魔板６．６に沿って回転し、エアカーテンＤ
、、Ｄ。

近傍の汚染された空気も引き込んで旋回気流となる。こ
の旋回気流は、チャンバー２の天井２ｂに設けられてい
るエアー吸引バイブ７．７を介して送風機（図示せず）
によって吸引されると、チャンバー２内の両側部の自由
空間に負圧コア部Ｅ、及びＥ２を夫々形成する。この負
圧コア部Ｅ、、Ｅ２の形成により、第１図及び第２図中
、反時計方向回りの人工竜巻Ｈ１及び時計方向回りの人
工ａ壱Ｈ２が夫々形成される。これら人工竜巻Ｈ３及び
Ｈ２は、邪魔板６，６によって、チャンバー２の奥、す
なわち、開口部４から離れた両側部の自由空間に形成さ
れ、人工竜巻Ｈ１，Ｈ２によりチャンバー２内の汚染さ
れた空気Ａは速やかにエアー吸引バイブ７、７から外部
に排出される。従って、ユの人工竜巻Ｈ１，Ｈ２は物品
や作業によって壊されることなく安定し、しかも、この
貫流型送風機５は、開口部４の奥、すなわち、開口部４
から離れた側壁面２ａ略中央部に接して設けられると共
に、開口部４の全高りに略等しい高さ寸法をもった吸引
口８ａから汚染した空気Ａを吸引してエアーカーテンＤ
２、Ｄ２を形成する。このため、空気Ａの吸引により開
ｕ部４の開口全面に亙り外部から平均的に空気が吸引さ
れ、且つ、エアーカーテンＤ１．Ｄ２の風量を開口面の
面積で除したものが開口部４の開口面の制御風速となる
。すなわち、エアー吸引パイプ７から吸引される吸引風
量は、ごく僅かの風量でよい。つまり、貫流型送風機５
によりエアーカーテンＤ、、Ｄ２となった風量が、その
まま開口部４の開口面の制御風速となるためである。こ
のように、チャンバー２内の人工竜巻が外気の吸引によ
って形成される。

次に、第５図によって、本発明の竜巻式排気装置におけ
る人工竜巻の発生機構とその原理について詳述する。貫
流型送風機５の吸引口８ａからチャンバー２内のエアー
が吸引されると貫流型送風機５の吹出口８ｂからエアー
カーテンＤが吹き出されるので、チャンバー２内の自由
空間にエアーカーテンＤの伴流作用によって、エアー吸
引バイブ７の下方向の空間部に連続する旋回気流Ｂ（循
環流）が起こり、更に、エアー吸引パイプ７の吸引によ
って旋回気流Ｂ（循環流）内に負圧コア部Ｅが形成され
る。すなわち、エアーカーテンＤによって旋回気流Ｂが
形成されると、この旋回気流Ｂにより空気の分子に遠心
力が与えられ、一方旋回気流Ｂの中心部には吸引により
負圧を生ずるが、この負圧域は遠心力のために周辺部に
は至らず旋回気流Ｂの中心に沿って負圧コア部Ｅを形成
し平均的に長く伸びる。この負圧コア部Ｅが循環する空
気の分子に求心力を与え、遠心力と求心力とがバランス
する範囲で旋回気流Ｂは渦流（スパイラル・フロー）と
なり中心部に収束しながらエアー吸引パイプ７に向けて
人工竜巻Ｈが発生することになる。

なお、この人工竜巻Ｈの流体特性は、（ａ）吸い込みに
指向性を有していること（エアー吸引パイプ７に向う流
速はエアー吸引パイプ７から離れても変化しない）、（
ｂ）竜巻状に中心部へ収束されかつ流速が加速されるこ
と、（Ｃ）負圧コア部Ｅが旋回気流Ｂの中心部に形成さ
れかつエアー吸引パイプ７に向けて平均的に伸びること
、（ｄ）遠心力と求心力のバランスがとれて、低速域か
ら高速域まで自在の人工竜巻Ｈが形成されること、など
である。

第６図及び第７図は、本発明の竜巻式排気装置１に給気
部２０を付加したもので、気密性の良い部屋などに設け
られたドラフトチャンバーに利用されるものである。す
なわち、給気部付竜巻式排気装置１°は、前記チャンバ
ー２の上面及び両側を覆うダクト２１を設けてなり、該
ダク）２１の上面に給気バイブ２２を設け、この給気バ
イブ２２は図示しない送風機のデリバリ側に接続されて
いる。そして、ダクト２１の給気面２３は、チャンバー
２の開口部４の両側部に設けられ、この給気面２３には
、ネット２４が設けられている。又、この給気面２３は
、第６図に示すように開口部４の開口面に対して斜め方
向に開口している。従って、この給気部２３から、空気
が給気されると、空気は、矢線ｆのように、すなわち、
チャンバー２内において発生する煙、有毒ガス、粉塵等
を包むように流れ、しかも、チャンバー２内の人工竜巻
Ｈ１、Ｈ２の回転方向とも合致して、部屋の空調された
空気を排気することもなく、部屋の空調を乱すこともの
ない。他の構成、作用については、第１図乃至第５図の
実施例と同様なので、その説明を省略する。

第８図は、第６図及び第７図の給気部付竜巻式排気装置
１′の他の実施例を示すもので、この実施例の給気部２
０゛は、前記チャンバー２の上面にのみ覆うダクト２１
゛を設けてなり、ダクト２１°の給気面２３°は、チャ
ンバー２の開口部４の上部に設けられ、この給気面２３
°は開口部４の開口面全幅と略同寸法に設定されている
。

この給気面２３゛にはネット２４°が設けられている。

又、この給気面２３°は、第８図に示すように、開口部
４の開口面に対して斜め方向に開口している。従って、
この給気面２３°から空気が給気されると、空気は矢線
ｆ°のように、すなわち、チャンバー２内において発生
する煙、有毒ガス、粉塵等を包み込むように流れ、しか
も風速が小さいのでチャンバー２内の人工竜巻Ｈ１、Ｈ
２の形成を害することもなく、部屋内の空調された空気
を排気することもなく、部屋の空調を乱すこともない。

他の構成、作用については、第６図及び第７図の実施例
と同様なので、その説明を省略する。

第９図、第１０図は、レンジフードに利用された本発明
の竜巻式排気装置を示すものである。

すなわち、チャンバー２内にガス台等のレンジ３０を備
えたもので、他の構成、作用については第１図乃至第５
図の実施例と同じなので、その説明を省略する。尚、第
９図及び第１Ｏ図中３１はナベである。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明の竜巻式排気装置は、チャ
ンバーが断面コ字状の側壁面を具備し、前記チャンバー
の開口部に対向する側壁面略中央部に細長形状からなる
貫流型送風機を配設し、該貫流型送風機を介して前記開
口部全面から外部の空気を流入させ、前記チャンバー上
部から吸引して前記チャンバー内に人工竜巻を発生させ
てなるものであり、細長形状の貫流型送風機が、断面コ
字状の側壁面を具備したチャンバーの開口部に対向する
側壁面略中央部に配設されているから、貫流型送風機の
吹き出し風量がそのまま開口部から平均的にチャンバー
内に入り、開口部における平均した制御風速になり、特
に外部からのエアーカーテンとしての風量を送る必要が
なく、従って、チャンバー上部の吸引排気風量が最少と
なり、排気効率が良く、チャンバー内の煙、有毒ガス、
粉塵等がチャンバー外部に出ることがない。そして、貫
流型送風機によって吸引され吹き出した空気は、チャン
バーの側壁面により旋回流となり、チャンバー上部から
吸引することによりチャンバー内に人工竜巻を発生させ
、この人工竜巻によりチャンバー内の煙、有毒ガス、粉
塵等が速やかにチャンバー上部から排気される。従って
、チャンバー上部の吸引排気ｔＩＬ量が最少となるから
排気効率が高くなり、排気装置を最少にすることが出来
、チャンバー内の煙、有毒ガス、粉塵を完全に排除する
ことが出来る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図はドラフト
チャンバーに利用した本発明の竜巻式排気装置の横断面
図、第２図は竜巻式排気装置の縦断面図、第３図及び第
４図は第１図のＧ部の拡大図、第５図は本発明に用いた
人工竜巻発生機構の発生原理を示した概略説明図、第６
図は給気部付竜巻式排気装置の横断面図、第７図は給気
部付竜巻式排気装置の縦断面図、第８図は給気部付竜巻
式排気装置の他の実施例の縦断面図、第９図はレンジフ
ードに利用した場合の竜巻式排気装置の横断面図、第１
０図はレンジフードに利用した場合の竜巻式排気装置の
縦断面図である。 １・・・・・・竜巻式排気装置　　２・・・・・・チャ
ンバー２ａ−・・−側壁面 ２ｂ・・・・・・天井（チャンバー上部）４・・・・・
・開口部 ５・・・・・・貫流型送風機 ７−−−−−−エアー吸引パイプ ２０．２０°・・・・・・給気部 Ｈ，Ｈ＋、Ｈ２・・・・・・人工竜巻

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）チャンバー内に人工竜巻を発生させて、該チャン
   バー内で発生する煙、有毒ガス、粉塵等を捕集して排出
   させる竜巻式排気装置において、前記チャンバーが断面
   コ字状の側壁面を具備し、前記チャンバーの開口部に対
   向する側壁面略中央部に細長形状からなる貫流型送風機
   を配設し、該貫流型送風機を介して前記開口部全面から
   外部の空気を流入させ、前記チャンバー上部から吸引し
   て前記チャンバー内に人工竜巻を発生させてなること特
   徴とする竜巻式排気装置（２）前記チャンバーの開口部
   両側に給気部を設けた請求項（１）記載の竜巻式排気装
   置。 （３）前記チャンバーの開口部の上部に給気部を設けた
   請求項（１）記載の竜巻式排気装置。