(57)【要約】  本発明は定風量・変陽圧出力特性を有するファンが適用されたキッチン換気システムに関するものである。特に、共同住宅内に垂直に配設され、各層のキッチン用フードから捕集された汚染空気を排気管の上部へ排出する換気システムを改善し、フード内に定風量・変陽圧出力特性を有するファンを適用し、最小のコストで、汚染した空気に対する排出効果を大幅に向上するための装置に関するものであり、共同住宅内に垂直に設けられた排気管（100）と、各層のキッチンに設けられ、その内部に定風量・変陽圧出力特性によって駆動されるファン（210）が設けられ、周辺の空気を捕集し、前記排気管（100）へ排出するフード（200）で構成され、騷音を低減させることができると共に、最小のコストで、汚染した空気に対する排出効果を大幅に向上し、経済性及び換気性能を向上させることができるようにする。
2007536489.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共同住宅の一側に垂直に設けられた排気管と、
各層のキッチンに設けられ、その内部に定風量・変陽圧出力特性によって駆動されるファンが設けられ、周辺の空気を捕集し、前記排気管に排出するフードで構成されることを特徴とする定風量・変陽圧出力特性を有するファンが適用されたキッチン換気システム。
【請求項２】
前記フードに設けられて定風量・変陽圧出力特性によって駆動されるファンは、ファン駆動のための三相誘導電動機と、
前記三相誘導電動機に電源を印加する電源部と、
前記三相誘導電動機に連結され、二相の位相差を作るためのキャパシタC2と、
前記三相誘導電動機に直列に連結され、前記ファンにかかる負荷が変わっても、一定空気の吐出量を作るインピーダンス部とからなる、定風量・変陽圧出力特性のファン駆動回路によって制御されることを特徴とする請求項1記載の定風量・変陽圧出力特性を有するファンが適用されたキッチン換気システム。
【請求項３】
前記インピーダンス部はキャパシタ C1と、
前記キャパシタ C1と並列に連結される抵抗 R1で構成されることを特徴とする請求項2記載の定風量・変陽圧出力特性を有するファンが適用されたキッチン換気システム。
【請求項４】
前記インピーダンス部に直列に連結される抵抗R2と、
前記抵抗R2に並列にスイッチが設けられ、前記抵抗R2に流れる電流を前記スイッチが断続することを特徴とする請求項2記載の定風量・変陽圧出力特性を有するファンが適用されたキッチン換気システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は定風量・変陽圧出力特性を有するファンが適用されたキッチン換気システムに関するものである。特に、共同住宅内に垂直に配設され、各層のキッチン用フードから捕集された汚染空気を排気管の上部へ排出する換気システムを改善し、フード内に定風量・変陽圧出力特性を有するファンを適用し、最小のコストで、汚染した空気に対する排出効果を大幅に向上するための装置で、騷音を低減させることができると共に、最小のコストで汚染した空気に対する排出効果を大幅に向上し、経済性及び換気性能を向上させることができる装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、共同住宅の室内空気汚染の主原因は、キッチンで炊事時に発生する発熱や匂い及び油蒸気などの各種有害物質である。このようにキッチンで発生する有害物質を外部に排出するためにキッチンにフードを設け、建物の一側には、前記フードと連通となるように排気管を垂直に形成している。
【０００３】
図1は従来のキッチン換気システムを図に示す側断面図である。
【０００４】
従来のキッチン換気システムは図1に示すように、共同住宅の一側に垂直に設けられ、上端に排気ファン（11）が設けられた排気管（10）と、各層のキッチンに設けられ、その内部にファン（21）が設けられ、周辺の空気を捕集して前記排気管（10）に排出するフード（20）と、前記排気管（10）の内部に所定の間隔を置いてレベル別に設けられ、圧力を検出する圧力センサ（30）とで構成される。
【０００５】
前記のように構成された従来のキッチン換気システムは図1に示すように、建物のキッチン調理台の上部にファン（21）を含むフード（20）を設置し、キッチンでの炊事時に発生する汚染物質を前記フード（20）が捕集した後、建物の一側に垂直に形成された排気管（10）を介して外部に排出する。
【０００６】
このとき、前記フード（20）内に設けられたファン（21）は、キッチンの汚染物質を捕集し、排気管（10）に排出する役割をし、前記排気管（10）の上端に設けられた排気ファン（11）は、排気管（10）内部の汚染物質を建物外部に排出する役割をする。
【０００７】
一般に、建物の高さが40〜50階に達する高層ビルにおいて、フード（20）のファン（21）が、キッチンの汚染物質を円滑に排出するためには、低層から高層へ行くほどフードのファンは、漸次高い出力を発現しなければならない。
【０００８】
しかし、低層と高層に同一の出力のファン（21）を有するフード（20）を設ける場合、低層に設けられたフード（20）のファン（21）出力は、キッチンの汚染物質を排出するのに不要に過多で、高層に設けられたフード（20）のファン（21）出力は、汚染物質を排出するのに不備するだけでなく、高層のキッチンに設けられたフード（20）のファン（21）は、静圧損失によって汚染物質の排出を円滑に行えないだけでなく、騷音が過大になるという難点があった。
【０００９】
即ち、高層キッチンに設けられたフード（20）のファン（21）吐出口に対する負荷圧力が増加するようになり、ファン（21）にかかる負荷が増加し、これにより、吐出される空気の量が減少するようになり、結果的に排出される汚染物質の量も減少するようになる。
【００１０】
このような難点に対する解決策は、排気管（10）の中端に所定の高低差を置いて、圧力センサ（30）を追加で多数を設けることにより、前記圧力センサ（30）で検出される圧力によって、フード（20）のファン（21）出力を独立に制御することにより、前記の難点を解決している。
【００１１】
しかし、前記従来のキッチン換気システムは、圧力センサを介してそれぞれのレベルに応じる排気管内の空圧を測定し、レベルに応じてフードのファン出力を制御する場合、全体的なキッチン換気システムの製造原価は、空気の圧力を測定する圧力センサと、圧力センサからの信号を処理して、ファンを制御するマイクロプロセッサのために、高価になるしかないという技術上の問題点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は前記の問題点を解決するためのもので、低層と高層が共同の排気管を使用するようになる共同住宅の各層のキッチン用フード内に定風量・変陽圧出力特性を有するファンを適用し、低層と高層にそれぞれ異なる負荷がかかっても、マイクロプロセッサや圧力センサのような高価の制御装置なしでも、キッチンの汚染空気を効率よく排出することができるため、騷音を低減できると共に、最小のコストで汚染した空気に対する排出効果を大幅に向上させ、経済性及び換気性能が向上できるようにする定風量・変陽圧出力特性を有するファンが適用されたキッチン換気システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
このような目的を達成するために、本発明は共同住宅の一側に垂直に設けられた排気管と、各層のキッチンに設けられ、その内部に定風量・変陽圧出力特性によって駆動されるファンが設けられ、周辺の空気を捕集して前記排気管に排出するフードとを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の実施例を添付図面を参照して詳しく説明すれば次のようである。
【００１５】
図2は、本発明の定風量・変陽圧出力特性を有するファンが適用されたキッチン換気システムを示す側断面図であり、図3は、本発明の定風量・変陽圧出力特性を有するファンが適用されたキッチン換気システムに対する定風量・変陽圧出力特性によって駆動されるファン駆動回路の一実施例を示す回路図である。
【００１６】
また、図4は、本発明の定風量・変陽圧出力特性を有するファンが適用されたキッチン換気システムに対する定風量・変陽圧出力特性によって駆動されるファン駆動回路の負荷曲線と動作点を示す図であり、図5は、本発明の定風量・変陽圧出力特性を有するファンが適用されたキッチン換気システムに対する定風量・変陽圧出力特性によって駆動されるファン駆動回路の他の実施例を示す回路図で、図6は本発明の定風量・変陽圧出力特性を有するファンが適用されたキッチン換気システムに対するレベルに応じる各階に設けられた定風量・変陽圧出力特性によって駆動されるファンの出力を示す図である。
【００１７】
図2に示すように、本発明の定風量・変陽圧出力特性を有するファンが適用されたキッチン換気システムは、共同住宅の一側に垂直に設けられた排気管（100）と、各層のキッチンに設けられ、その内部に定風量・変陽圧出力特性によって駆動されるファン（210）が設けられ、周辺の空気を捕集して、前記排気管（100）に排出するフード（200）で構成されることをその技術上の基本特徴とする。
【００１８】
以下、図2ないし図6を参照して本発明の作用を説明すれば次のようである。
【００１９】
前記のように構成された本発明の定風量・変陽圧出力特性を有するファンが適用されたキッチン換気システムは、図2及び図3に示すように、建物のキッチン調理台の上部にファン（210）を含んだフード（200）を設け、キッチンでの炊事時に発生する汚染物質を前記フード（200）が捕集した後、建物の一側に垂直に形成された排気管（100）を介して外部に排出され、前記フード（200）内に設けられたファン（210）は、キッチンの汚染物質を捕集し、排気管（100）を介して建物外部に排出する役割をする。
【００２０】
また、図2に示すフード（200）と排気管（100）の間には、逆気流防止用ダンパーを設け、フード（200）のファン（210）が作動しない時、排気管（100）に位置した汚染物質がフード（200）を介して室内に逆流することを防止する。
【００２１】
このとき、通常、建物の高さが40〜50階に達する高層ビルにおいて、フード（200）のファン（210）が、キッチンの汚染物質を円滑に排出するためには、図6に示すように低層から高層に行くほど、フード（200）のファン（210）は次第に高い出力を発現しなければならない。
【００２２】
これのために、各層のキッチンに設けられたフード（200）内には、定風量・変陽圧出力特性を有するファン（210）を設けるのが、本発明において適切であり、定風量・変陽圧出力特性を有するファン（210）をフード 内に設けることにより、高層ビル内に装着されたフード（200）が設置高さに関係なく、設けられたレベルに応じてファン（210）が適切な出力を出し、キッチンの汚染物質を建物外部、即ち、排気管（100）の外へ別途の排気ファンがない場合でも、効果的に排出することができる。
【００２３】
前記の定風量・変陽圧出力特性を有する特性を持つファン（210）は、本発明において、別途のマイクロプロセッサや圧力センサが排除された駆動回路を介して制御することが好ましく、前記フード（200）に設けられて定風量・変陽圧出力特性によって駆動されるファン（210）は、 本発明において適切に図3に示すように、ファン（210）駆動のための 三相誘導電動機（310）と、前記三相誘導電動機（310）に電源を印加する電源部（320）と、前記三相誘導電動機（310）に連結され、二相の位相差を作るためのキャパシタC2（330）と、前記三相誘導電動機（310）に直列に連結され、 前記ファン（210）にかかる負荷が変わっても、一定空気の吐出量を作るインピーダンス部（340）とからなる定風量・変陽圧出力特性を有するファン駆動回路によって制御される。
【００２４】
このとき、本発明において、前記インピーダンス部（340）はキャパシタC1（341）と、前記キャパシタC1（341）と並列に連結される抵抗R1（342）とからなることが好ましい。
【００２５】
したがって、図4に示すように、負荷によって三相誘導電動機（310、図3参照）に低電圧（A）が印可される場合と、高電圧（B）が印可されるそれぞれの場合に、負荷曲線（ア）よって前記電圧（A）で動作される動作点（A'）と、前記電圧（B）で動作される動作点（B'）をそれぞれ示す。
【００２６】
即ち、三相誘導電動機（310）の負荷としてファン（210）を装着したキッチン換気システムに対して、図4に示す定風量・変陽圧出力の特性曲線を作るために、従来技術の前記三相誘導電動機（310）のキャパシタ駆動回路に、連続（直列）負荷としてキャパシタ C1（341）と、抵抗 R1（342）を含むインピーダンス部（340）を追加することにより、一定振幅と周波数の交流電圧に対して、キャパシタ C2（330）を含んだ前記三相誘導電動機（310）と、その直列負荷である前記インピーダンス部（340）の間の電圧分配によって、前記三相誘導電動機（310）に一定振幅の交流電圧がかかるようになる。
【００２７】
このとき、図4のような定風量・変陽圧出力の特性曲線によるトルクと、回転速度の均衡点で動作し、曲線 'ア'は、ファン（210）の負荷曲線であり、曲線 'A'は、低電圧が印可された時の前記三相誘導電動機（310）の出力特性曲線であり、曲線 'B'は、高電圧が印可された時の出力特性曲線を示す。
【００２８】
ここで、図3及び図4を参考し、その動作原理を詳しく説明すれば、前記三相誘導電動機（310）が、動作点（A'）から一定周波数で回転し、ファン（210）の負荷が増加すれば、前記三相誘導電動機（310）のスリップが増加し、これにより、前記三相誘導電動機（310）の等価インピーダンスが減少し、電流が増加するようになる。
【００２９】
このとき、電流の2乗に比例する発生したトルクにより、速度は急激に増加し、これにより、前記三相誘導電動機（310）の等価インピーダンスがまた増加し、一定直列負荷に対して分配される電圧が大きくなり（曲線B）、新しい動作点（B'）で回転するようになる。
【００３０】
即ち、図4のような定風量・変陽圧出力特性を有するファン（210）の負荷特性では、負荷が増加すると、結果的に印可電圧が増加し、回転速度が高い動作点で安定状態を維持する。
【００３１】
反対に、ファンの負荷が減少すると、瞬間的に等価抵抗が大きくなって電流が減少し、このために速度が急激に低下し、等価インピーダンスが減少し、低電圧が前記三相誘導電動機（310）にかかるようになる（曲線 A 参照）。これによって、新しい動作点（A'）で安定的に動作するようになる。
【００３２】
即ち、ファンに適用される負荷は連続して変わり、動作点も前記三相誘導電動機（310）が動作することができる最大速度と、トルク動作点から最小点の間の任意の動作点を維持することができる。
【００３３】
また、本発明の定風量・変陽圧出力特性を有するファンが適用されたキッチン換気システムに対する定風量・変陽圧出力特性によって駆動されるファン（210）駆動回路の他の実施例は、図5に示すように、前記インピーダンス部（340）に直列に連結される抵抗R2（350）と、前記抵抗R2（350）に並列にスイッチ（360）が設けられ、前記抵抗R2（350）に流れる電流を前記スイッチ（360）が断続することができ、このようにして、前記抵抗R2（350）に流れる電流を前記スイッチ（360）が断続するようになる。
【００３４】
即ち、図5のようにスイッチ（360）と、抵抗R2（350）を回路に並列に追加し、直列負荷抵抗を大きくし、前記三相誘導電動機（310）の回転を低く維持した後、前記スイッチ（360）を連結して前記抵抗R2（350）に流れる電流を切ると、前記三相誘導電動機（310）に分配される電圧が急激に増加することにより、前記ファン（210）の回転速度を急激に高めることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明の定風量・変陽圧出力特性を有するファンが適用されたキッチン換気システムは、定風量・変陽圧出力特性を有する駆動回路により、制御されるファン（210）を高層ビルのキッチンに設けられたフード（200）に設けることにより、フード（200）が設けられたレベルに応じて、定風量・変陽圧出力特性を有するファン（210）が能動的に出力を制御するようになる。したがって、低層から高層に行くほど、高い出力によってファン（210）が回転しながら、各層キッチンの汚染物質を排気管（100）を介して容易に建物外部に排出できるという利点がある。
【００３６】
従って、本発明は低層と高層が共同の排気管を使用する共同住宅の各層キッチン用フード内に定風量・変陽圧出力特性を有するファンを適用し、低層と高層にそれぞれ異なる負荷がかかっても、マイクロプロセッサや圧力センサのような高価の制御装置なしでも、キッチンの汚染空気を効果的に排出できるため、騷音を低減させることができると共に、最小のコストで汚染した空気に対する排出効果を大幅に向上し、経済性及び換気性能を向上させることができる発明である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】従来のキッチン換気システムを示す側断面図。
【図２】本発明の定風量・変陽圧出力特性を有するファンが適用されたキッチン換気システムを示す側断面図。
【図３】本発明の定風量・変陽圧出力特性を有するファンが適用されたキッチン換気システムに対する定風量・変陽圧出力特性によって駆動されるファン駆動回路の一実施例を示す回路図。
【図４】本発明の定風量・変陽圧出力特性を有するファンが適用されたキッチン換気システムに対する定風量・変陽圧出力特性によって駆動されるファン駆動回路の負荷曲線と動作点を示す図。
【図５】本発明の定風量・変陽圧出力特性を有するファンが適用されたキッチン換気システムに対する定風量・変陽圧出力特性によって駆動されるファン駆動回路の他の実施例を示す回路図。
【図６】本発明の定風量・変陽圧出力特性を有するファンが適用されたキッチン換気システムに対するレベルに応じる各階に設けられた定風量・変陽圧出力特性によって駆動されるファンの出力を示す図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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