(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気用ダクトおよび厨房機器用ダクトとの接続枠を備える枠体と、
該枠体内に回転自在に軸架した風量調整用ダンパ羽根から成るダンパ部と、
該ダンパ部のダンパ羽根を開閉するアクチェータ部と、
前記枠体の風速を計測する差圧センサ部と、
該差圧センサ部に前記枠体内の多点風速測定による差圧信号を入力するピトー管と、
前記ダンパ羽根をアクチェータ部を介して開閉制御しつつ枠体内の風量を所定の風量に制御するコントローラ部とから構成し、
前記ダンパ羽根はステンレス材料にて形成するとともに該ダンパ羽根を、前記枠体内に回転自在に軸架する軸受部は、ステンレス材料から形成した軸受カラー及び密封型のボールベアリングにより形成して構成し、
かつ、前記ピトー管は、所定ピッチにて風上側に全圧の測定孔を、風下側に静圧の測定孔を開口するとともにステンレス材料により形成して、前記枠体内に着脱自在に装備することにより構成した厨房排気用ＶＡＶ又はＣＡＶ装置において、
前記コントローラ部は、前記枠体内の差圧センサ部により前記ダンパ部内に発生する差圧を検出し、風速、風量に変換し、ダクト本体内の風量を一定に保つことができるように制御するとともに前記差圧センサ部により検知した風速と設定風速を比較し、その偏差より前記アクチェータ部の操作量を速度指令として出力された速度指令値に対してアクチェータ部をＯＮとする通電時間を変化させて比較制御を行い、かつ閉ループ内に１つの積分器を設け、比例制御の定常偏差を消去しつつ制御することができるように構成するとともに、
現在風量と設定風量を比較し、現在風量が設定風量より不足している場合は、前記ダンパ羽根を開ける方向に、設定風量より過剰な場合は、ダンパ羽根を閉じる方向に、前記アクチェータ部を制御し、
現在風量と設定風量が一致すると、前記アクチェータ部の制御を停止し、
さらに、前記速度指令値を、前記アクチェータ部の動作速度として、パラメータで任意に変更するとともに前記制御の制御周期にフィードバックされる風速の遅れを生じさせることのないサンプリング周期を１ｍｅｅｃとし、サンプリングした値を複数フィルタで量子化ノイズや外乱ノイズを減衰させることにより低風速領域から安定した制御ができるように構成し、
また、前記ダンパ部のダンパ羽根は、前記枠体のダクト本体に取り付ける羽根受けとの重合量を極力小さく構成することにより厨房からの油分の付着による接着を回避することが出来るように構成するとともに、
前記ピトー管は、
前記枠体のダクト本体との取付枠を設け、前記ピトー管としての測定管の取付口をビスにて保持金具に固着して取付けるとともに前記保持金具を前記取付枠に対して蝶ネジにより着脱自在に取付ることにより構成し、
前記取付枠を前記枠体のダクト本体の内側の所定位置に固定して取り付けつつ装備することにより、前記ピトー管としての測定管を枠体のダクト本体の外側において、
前記保持金具を取付枠に固定する蝶ネジを取り外すことによって保持金具とともに前記枠体のダクト本体内よりダクト本体の外側に引き抜きつつ取り外すことができるように構成したことを特徴とする厨房排気用ＶＡＶ又はＣＡＶ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は厨房排気用ＶＡＶ（変風量）又はＣＡＶ（定風量）装置に関するもので、特に当該装置におけるダンパ部、アクチェータ部、差圧センサ部及びコントローラ部の定期点検の作業性を考慮し、安定した制御を維持し得る装置の提供を目的とするものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の厨房排気装置としては、排気ダクトの途中に外気導入ダクトを接続し、大気による臭気の拡散、希釈を行う厨房排気装置が特開平１１−８３１０６号公報（特許文献１）記載の発明により提案されるとともに特開２００２−１９５６１８号公報（特許文献２）記載の発明においては、不燃性のフィルタでおいるミストの捕集性能を向上する厨房排気装置が提案されている。
しかして、前記特許文献２については、特開２００９−４５５９４号公報（特許文献３）の厨房排気装置において、厨房排気に含まれるオイルミストを効率よく除去する方法が提案されている。
また、オイルミスト除去機能に加えて臭気除去機能を有し、厨房排気ダクトの清掃を不要とする厨房排気浄化用クリーニングダクト及び厨房排気浄化装置が特開２００５−２０５３１１号公報（特許文献４）記載の発明により提案されるとともに排気から油塵人を分離しつつ換気扇や集中ダクトを使用することなく排気する厨房排気設備が特開２０１２−４２０６２号公報（特許文献５）記載の発明により提案されている。
【０００３】
さらに、特開２０１４−２０６９０号公報（特許文献６）記載の発明においては、従来の排気方式に比べより効率的に排ガスなどの捕集を行い、消費電力を低減するとともに排気フードの設置コストに優れた厨房排気システムを提供することのできる厨房排気システムが提案されるとともに特開２０１４−４４０１０号公報（特許文献７）記載の発明においては、排気ガスの排気効率を向上させる厨房排気装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−８３１０６号公報
【特許文献２】特開２００２−１９５６１８号公報
【特許文献３】特開２００９−４５５９４号公報
【特許文献４】特開２００５−２０５３１１号公報
【特許文献５】特開２０１２−４２０６２号公報
【特許文献６】特開２０１４−２０６９０号公報
【特許文献７】特開２０１４−４４０１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
さて、前記した従来の特許文献１〜７においては、厨房排気装置における排気ガスの外気への排気についての配慮はされているが厨房排気装置における排気用ＶＡＶ（変風量）又はＣＡＶ（定風量）装置については全く配慮されたものではない。
【０００６】
因って本発明は、厨房排気用ＶＡＶ又はＣＡＶ装置の構成に要求されるダンパ部、アクチェータ部、差圧センサ部及びコントローラ部をユニット化した装置とするとともに当該装置における安定した制御を維持する為の定期的な点検作業を簡易、迅速に遂行することができる厨房排気用ＶＡＶ又はＣＡＶ装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１は排気用ダクトおよび厨房機器用ダクトとの接続枠を備える枠体と、該枠体内に回転自在に軸架した風量調整用ダンパ羽根から成るダンパ部と、該ダンパ部のダンパ羽根を開閉するアクチェータ部と、前記枠体の風速を計測する差圧センサ部と、該差圧センサ部に前記枠体内の多点風速測定による差圧信号を入力するピトー管と、前記ダンパ羽根をアクチェータ部を介して開閉制御しつつ枠体内の風量を所定の風量に制御するコントローラ部とから構成し、前記ダンパ羽根はステンレス材料にて形成するとともに該ダンパ羽根を、前記枠体内に回転自在に軸架する軸受部は、ステンレス材料から形成した軸受カラー及び密封型のボールベアリングにより形成して構成し、かつ、前記ピトー管は、所定ピッチにて風上側に全圧の測定孔を、風下側に静圧の測定孔を開口するとともにステンレス材料により形成して、前記枠体内に着脱自在に装備することにより構成した厨房排気用ＶＡＶ又はＣＡＶ装置において、前記コントローラ部は、前記枠体内の差圧センサ部により前記ダンパ部内に発生する差圧を検出し、風速、風量に変換し、ダクト本体内の風量を一定に保つことができるように制御するとともに前記差圧センサ部により検知した風速と設定風速を比較し、その偏差より前記アクチェータ部の操作量を速度指令として出力された速度指令値に対してアクチェータ部をＯＮとする通電時間を変化させて比較制御を行い、かつ閉ループ内に１つの積分器を設け、比例制御の定常偏差を消去しつつ制御することができるように構成するとともに、現在風量と設定風量を比較し、現在風量が設定風量より不足している場合は、前記ダンパ羽根を開ける方向に、設定風量より過剰な場合は、ダンパ羽根を閉じる方向に、前記アクチェータ部を制御し、現在風量と設定風量が一致すると、前記アクチェータ部の制御を停止し、さらに、前記速度指令値を、前記アクチェータ部の動作速度として、パラメータで任意に変更するとともに前記制御の制御周期にフィードバックされる風速の遅れを生じさせることのないサンプリング周期を１ｍｅｅｃとし、サンプリングした値を複数フィルタで量子化ノイズや外乱ノイズを減衰させることにより低風速領域から安定した制御ができるように構成し、また、前記ダンパ部のダンパ羽根は、前記枠体のダクト本体に取り付ける羽根受けとの重合量を極力小さく構成することにより厨房からの油分の付着による接着を回避することが出来るように構成するとともに、前記ピトー管は、前記枠体のダクト本体との取付枠を設け、前記ピトー管としての測定管の取付口をビスにて保持金具に固着して取付けるとともに前記保持金具を前記取付枠に対して蝶ネジにより着脱自在に取付ることにより構成し、前記取付枠を前記枠体のダクト本体の内側の所定位置に固定して取り付けつつ装備することにより、前記ピトー管としての測定管を枠体のダクト本体の外側において、前記保持金具を取付枠に固定する蝶ネジを取り外すことによって保持金具とともに前記枠体のダクト本体内よりダクト本体の外側に引き抜きつつ取り外すことができるように構成したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、厨房機器に要求される排気装置に於いて、ダクト内の風量を一定且つ安定的に維持しつつ制御することが可能であるとともに定期的な点検作業を簡易迅速に遂行することが可能である。
又、当該装置の主要部は、いずれも厨房機器における対応環境上の耐久性を考慮するとともに枠体内より取り外した状態による洗浄あるいは交換作業を可能とするものである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は本発明装置の実施例１を示す斜視図
【図２】図２は図１の各部の構成説明図
【図３】図３は図１における枠体内の風速制御方法の実施例を示す説明図
【図４】図４は、ダンパ部のダンパ羽根の部分側断面図。
【図５】図５は図１及び図２のピトー管を示すもので（ａ）は側面図、（ｂ）は保持金具の正面図、
【図６】図６はピトー管による差圧／風速  特性を示す説明図
【図７】図７は厨房における本発明装置の配置状態を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１２】
図１は本発明の厨房排気用ＶＡＶ又はＣＡＶ装置の実施例１を示す斜視図、図２は、その構成説明図である。
【００１３】
そして、図１，２において１は本発明の厨房排気用ＶＡＶ又はＣＡＶ装置（以下単に厨房排気用装置とする）で、同装置は、図１，２に示す通り、角型のダクト本体２０に、厨房側ダクト（図示しない）との接続枠２１と排気ファン９（図７にて示す）との接続枠２２から構成した枠体２に当該枠体２のダクト本体２０内に回転自在に軸架したダンパ羽根３０から成るダンパ部３と、このダンパ部３のダンパ羽根３０を開閉作動するアクチェータ部４と、前記枠体内２のダクト本体２０内に渡架せしめつつ２本のピトー管６を内装するとともに２本のピトー管６の差圧信号を取り出す差圧センサ部５を設けるとともに当該差圧センサ部５の差圧信号に基いて前記アクチェータ部４を制御しつつダンパ部３のダンパ羽根３０を開閉することにより、前記枠体２内の風量を所定の風量に制御するコントローラ部７を設けることにより構成するものである。
【００１４】
尚、前記コントローラ部７は、当該装置１の目的、すなわち、ＶＡＶ又はＣＡＶ装置に応じて前記枠体２内の静圧が変化しても常に指定（ＶＡＶ）のあるいは一定（ＣＡＶ）の風量に制御することができるように構成するものである。
そして、枠体２内（ダンパ内）の差圧センサ部５によりダンパ内に発生する差圧を検出し、風速、風量に変換し、ダクト本体２０内の風量を一定に保つことができるようにコントローラ部７により制御するものである。
その一例として図３にはその制御方法の実施例をブロック図により示したものである。
【００１５】
これは差圧センサ部５により検知した風速と設定風速を比較し、その偏差よりアクチェータ部４の操作量を速度指令として出力する構成から成り、出力された速度指令値に対してアクチェータ部４をＯＮとする通電時間を変化させ、シンプルな比較制御のみを行うことができる。又閉ループ内に１つの積分器を設けられるため、比例制御の定常偏差を消去することができ高精度な制御が可能である。
【００１６】
そして、現在風量と設定風量を比較し、現在風量が設定風量より不足している場合はダンパ羽根３０を開ける方向に、設定風量より過剰な場合はダンパ羽根３０を閉じる方向にアクチェータ部４を制御させ、現在風量と設定風量が一致するとアクチェータ部４の制御を停止する。前記速度指令値はアクチェータ部４の動作速度となり、パラメータで任意に変更可能であるとともに前記制御周期にフィードバックされる風速の遅れを生じさせないためにサンプリング周期を１ｍｅｅｃと短くし、サンプリングした値を複数フィルタで量子化ノイズや外乱ノイズを減衰させることにより低風速領域から安定した制御を可能とすることができる。
【００１７】
前記ダンパ部３のダンパ羽根３０の構成においては、枠体２の形状、例えば角型あるいは丸型構成に対応した形状により構成することができるとともにその枠体については、厨房機器に対応せしめて耐油性を考慮して、ステンレス製とするとともにその表面塗装等について対応した構成とする。
【００１８】
そして、ダンパ羽根３０を回転自在に枠体２のダクト本体２０に対して軸支する回転軸３１についても同様であるとともにその軸受部（図示しない）は、軸受けカラー（ＳＵＳ製）及び密封型のボールベアリング（図示しない）を使用することにより、油分による腐食に対応する構成とする。
【００１９】
更に、ダンパ羽根３０の開閉端部３２については、図４に示す如く枠体２のダクト本体２０に取り付ける羽根受け２３との重合量を極力小さく構成することにより厨房からの油分の付着による接着を回避することが出来るように構成する。
又、前記差圧センサ部５はピトー管６による差圧方式風速センサは構造がシンプルで高い信頼性を備えることに加えて、枠体２内の多点風速を測定することができるため、正確な風量制御が可能である。
【００２０】
これは、上向き、下向き、水平並びに、斜め等あらゆる気流方向に対応した実施が可能である特徴を有するものである。
そして、該ピトー管６については、その一例として示す図５に示す如く、枠体２の幅方向に対応する長さの２本の測定管６０、６１を先端部にて固定するとともに長さ方向間に５０ｍｍピッチにて差圧測定孔（φ５ｍｍ）６２，６３を開口し、後端開口部には差圧信号の取出口６４，６５を設けることにより耐油性等を考慮してステンレス材料により形成する。
【００２１】
又、枠体２のダクト本体２０内に取付ける場合には、図５に示す如く、ダクト本体２０との取付枠６６を設け、当該取付枠６６に対して、図５（ｂ）に示す如く前記２本の測定管６０，６１の取付口６４，６５をビス６７により保持金具６８に固着して取付け、さらに、前記保持金具６８を前記取付枠６６に対して蝶ネジ６９により着脱自在に取り付けることにより構成する。
【００２２】
しかして、前記取付枠６６を枠体２のダクト本体２０の内側の所定位置に固定して取り付けつつ装備することにより２本の測定管６１．６２から成るピトー管６は、枠体２の外側、すなわちダクト本体２０の外側において保持金具６８を取付枠６６に固定する蝶ネジ６９を取り外すことにより保持金具６８とともにダクト本体２０内よりダクト本体２０の外側に引き抜きつつ取り外すことができるように構成する。
【００２３】
すなわち、ピトー管６については枠体２より着脱自在に取り付けるもので、保守作業を容易に行うことができるものである。
例えば油分等の汚れを点検したり制御上のトラブル発生時の点検も容易に行うことができるとともにピトー管６の洗浄作業も容易となるばかりでなく、場合によってはピトー管６自体の交換も可能で差圧センサ部５の保守点検作業性を向上することができるものである。
【００２４】
さらに当該差圧センサ部５におけるピトー管６による方式により、前記したように風上側に全圧の測定孔６２、風下側に静圧の測定孔６３を設定し、それぞれの取出口６４，６５からの差圧信号を測定するとともにこれをコントローラ部７に入力しつつアクチュエータ制御による制御により目的の風速、風量の制御を遂行することができるものである（図２参照）。
【００２５】
尚、前記圧力には以下の関係があり、
全圧＝動圧＋静圧
オフィスやピトー管６に発生する差圧は、上記関係より
差圧（動圧）＝全圧−静圧
となり、この動圧は下記のような風速との関係となります。
風速 ＝ Ｃ√差圧  ：Ｃは流量係数
また、差圧−風速特性については図６の特性を認めることができる。
【００２６】
そして、角型ダンパや大型ダクトの場合は、多点で風速を測定し平均化する必要があるが前記実施例１によればピトー管６の差圧測定孔６２，６３を多数設ける構成により対応して差圧を平均化でき、さらに大型ダクトの場合には、ピトー管６の本数を増加することでダクト２０内の風速を容易に測定することが可能である。
【００２７】
図７は以下の構成からなる厨房排気装置１を厨房排気システムに適用した構成を示すものである。
【００２８】
図７において、８が厨房を示し、同厨房８における厨房機器のレンジフード、フライヤ等１０の各ダクト１１に本発明の厨房排気装置１の枠体２のダクト２０を接続枠２１を介して接続するとともに排気ファン９のダクト９０に接続枠２２を介して接続することにより図７の中央制御盤７０により厨房排気装置１のコントローラ部７を制御することにより厨房８の各厨房機器の排気システムを遂行することが可能である。
【符号の説明】
【００２９】
１    厨房排気用ＶＡＶ又はＣＡＶ装置
２    枠体
３    ダンパ部
４    アクチェータ部、
５    差圧センサ部
６    ピトー管
７    コントローラ部
８    厨房
９    排気ファン
１０  レンジフード、フライヤ等
２０  ダクト本体
２１、２２  接続部
２３  羽根受け
３０  ダンパ羽根
３１  回転軸
３２  開閉端部
６０、６１  測定管
６２、６３  測定孔
６４、６５  差圧信号の取出口
６６  取付枠
６７  ビス
６８  保全金具
６９  蝶ネジ
７０  中央制御盤
９０  排気用ダクト
【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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【図７】
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