(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送風機と、
前記送風機の上流側において空間から空気を取り入れる流入口と、
前記流入口から流入した空気が通るサイクロン分離器と、
前記流入口との水平方向の距離が前記流入口に近づくような水平方向の速度成分を有する気流を前記空間へ吹き出す吹出口と、
前記送風機の下流の気流の一部を前記吹出口の上流へ送る送気路と、
前記送風機の下流の気流の残部を室外へ排出する排出部と、
を備えるレンジフード装置。
【請求項２】
前記吹出口から吹き出される前記気流を生み出す第二送風機を備える請求項１に記載のレンジフード装置。
【請求項３】
前記吹出口から吹き出される前記気流は、鉛直下方に向く速度成分を有する請求項１または請求項２に記載のレンジフード装置。
【請求項４】
前記吹出口から吹き出される前記気流は、鉛直上方に向く速度成分を有する請求項１または請求項２に記載のレンジフード装置。
【請求項５】
前記流入口から前記サイクロン分離器を通らずに前記送風機へ空気が通る流路であるバイパス流路と、
前記バイパス流路を空気が通る状態と前記バイパス流路を空気が通らない状態とを切り替える弁と、
を備える請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のレンジフード装置。
【請求項６】
空気の汚れを検知する手段と、
前記汚れが基準に比べて少ない場合には前記バイパス流路を空気が通る状態になり、そうでない場合には前記バイパス流路を空気が通らない状態になるように前記弁を制御する手段と、
を備える請求項５に記載のレンジフード装置。
【請求項７】
前記サイクロン分離器は、
空気が旋回する旋回室と、
前記旋回室の下端に形成された第１開口部と、
前記第１開口部を介して前記旋回室の内部に連通する第１集塵部と、
前記旋回室の側壁に形成された第２開口部と、
前記第２開口部を介して前記旋回室の内部に連通する第２集塵部と、
を備える請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のレンジフード装置。
【請求項８】
空気の汚れを検知する手段と、
前記汚れが多い場合には前記汚れが少ない場合に比べて前記送風機の風量を高くする手段と、
を備える請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のレンジフード装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンジフード装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、レンジフードファンは、フィルターを使用して汚染空気から汚れを分離する。そのフィルターに汚れが蓄積して目詰まりすると、風量が低下し、汚染空気の捕集能力が低下する。そのため、頻繁なメンテナンスが必要となる。
【０００３】
このような課題に対し、下記特許文献１は、サイクロン分離器を備えたレンジフードファンを開示する。サイクロン分離器は、遠心力で汚染空気から汚れを分離及び捕集するため、フィルターを用いる必要がなく、フィルターの目詰まりによる風量低下が起こらないため、頻繁なメンテナンスを行うことなく、長期間捕集能力を維持することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２６３８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
サイクロン分離器を備えたレンジフードファンでは、サイクロン分離器の圧力損失のため、サイクロン分離器を備えない場合に比べて、風量が低下する。その結果、汚染空気を捕捉できる範囲が狭くなる。そのため、捕捉しきれない汚染空気が周囲の空間へ広がり、周囲の機器等が汚れる可能性がある。
【０００６】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、長期間捕集性能を維持しつつメンテナンスの手間を軽減でき、かつ、周囲への汚染空気の広がりを抑制できるレンジフード装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るレンジフード装置は、送風機と、送風機の上流側において空間から空気を取り入れる流入口と、流入口から流入した空気が通るサイクロン分離器と、流入口との水平方向の距離が流入口に近づくような水平方向の速度成分を有する気流を空間へ吹き出す吹出口と、送風機の下流の気流の一部を吹出口の上流へ送る送気路と、送風機の下流の気流の残部を室外へ排出する排出部と、を備えるものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のレンジフード装置によれば、長期間捕集性能を維持しつつメンテナンスの手間を軽減できるとともに、吹出口を備えたことで、周囲への汚染空気の広がりを確実に抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１のレンジフード装置を示す模式的な断面図である。
【図２】実施の形態１のレンジフード装置が備えるサイクロン分離器の模式的な斜視図である。
【図３】実施の形態２のレンジフード装置を示す模式的な断面図である。
【図４】実施の形態３のレンジフード装置を示す模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。各図において共通する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を簡略化または省略する。本開示は、以下の各実施の形態で説明する構成のうち、組合わせ可能な構成のあらゆる組合わせを含み得る。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１のレンジフード装置１Ａを示す模式的な断面図である。図２は、実施の形態１のレンジフード装置１Ａが備えるサイクロン分離器１０の模式的な斜視図である。
【００１２】
図１に示すように、実施の形態１のレンジフード装置１Ａは、サイクロン分離器１０、流入口１１、送風機２０、吹出口３０、送気路３１、制御装置５０、及び汚れセンサ５１を備える。流入口１１は、送風機２０の上流側にある。流入口１１は、食物の調理のときに発生する汚れ物質が混じった空気（以下、「汚染空気」と称する）を空間９０から取り入れる。送風機２０は、汚染空気を流入口１１へ吸引する風すなわち気流を発生させる。
【００１３】
空間９０は、汚染空気が存在し得る空間である。空間９０は、レンジフード装置１Ａの本体４０の下にある空間でもよい。空間９０は、調理器具（図示省略）の上にある空間でもよい。調理器具は、例えば、ガスコンロ、電気コンロ、炭火コンロ、ＩＨ（ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ  ｈｅａｔｉｎｇ）調理器のうちの少なくとも一つでもよい。汚れ物質は、例えば、油、タール、食物の焦げ、炭、灰などからなる細かい粒子である。
【００１４】
流入口１１から取り入れられた汚染空気は、サイクロン分離器１０に流入する。サイクロン分離器１０内の流路は、流入口１１の下流側、かつ送風機２０の上流側にある。サイクロン分離器１０は、内部で汚染空気を旋回させることにより、遠心力によって汚染空気から汚れ物質を分離する。分離された汚れ物質は、サイクロン分離器１０に一時的に溜めておかれる。
【００１５】
図２に示すように、サイクロン分離器１０は、流入管１２、旋回室１３、第１開口部１４、第１集塵部１５、及び排出管１６を備える。流入管１２は、流入口１１と旋回室１３との間をつなぐ。汚染空気は、流入口１１から流入管１２を通って旋回室１３に流入する。汚染空気は、旋回室１３内で旋回する。本実施の形態では、流入管１２の長さが短く、流入口１１がサイクロン分離器１０に一体的に形成されている。このような構成に限らず、流入口１１の位置とサイクロン分離器１０の位置とが離れていてもよい。複数の流入口１１が存在してもよい。
【００１６】
流入管１２は、旋回室１３の上部に接続されている。流入管１２は、旋回室１３の円筒状の側壁から当該側壁の接線方向に向かって延びる。旋回室１３は、その中心軸が上下方向を向くように配置される。旋回室１３は、円筒形状を有する円筒部と、その円筒部の下に同軸的につながる円錐部とを備える。円錐部は、頂点及びその近くの部分が先端部が切り取られた中空の円錐台形状を有する。円錐部の直径は、下方向に向かって減少する。
【００１７】
汚染空気は、流入管１２から旋回室１３の側壁の接線方向に導入されることで、旋回室１３の側壁に沿って旋回する。旋回するときの遠心力で汚染空気から汚れ物質が分離される。旋回室１３の下端、すなわち円錐部の下端には、第１開口部１４が形成されている。第１集塵部１５は、第１開口部１４を介して旋回室１３内に連通する。旋回室１３にて分離された汚れ物質は、第１開口部１４を通って第１集塵部１５に集まり、一時的に溜められる。
【００１８】
以下の説明では、汚染空気からサイクロン分離器１０によって汚れ物質が分離された空気を「清浄空気」と称する。清浄空気は、排出管１６を通ってサイクロン分離器１０の外へ排出される。排出管１６は、円筒形状を有する。排出管１６は、旋回室１３の上面から、旋回室１３の内部に突出する。
【００１９】
図１に示すように、サイクロン分離器１０の排出管１６の下流側に送風機２０が配置される。送風機２０の下流側に排気風路２１が連通する。排気風路２１の下流側は、空間９０の外に通じるダクト、例えば室外に通じるダクトに接続されてもよい。排気風路２１は、排出部の例である。
【００２０】
吹出口３０は、気流９１を空間９０へ吹き出す。複数の吹出口３０が存在してもよい。気流９１が吹出口３０から空間９０へ吹き出されることで、空間９０に誘引気流９２が発生する。誘引気流９２は、汚染空気を流入口１１の近くへ誘引する作用を奏する。図１中のベクトルＶは、吹出口３０から吹き出される気流９１の速度ベクトルを示す。ベクトルＶ１は、ベクトルＶの水平方向成分を示す。ベクトルＶ２は、ベクトルＶの鉛直方向成分を示す。
【００２１】
吹出口３０から吹き出される気流９１は、流入口１１との水平方向の距離が流入口１１に近づいていくような水平方向の速度成分Ｖ１を有する。気流９１がこの速度成分Ｖ１を有することで、流入口１１に近づく方向へ流れる誘引気流９２を効率良く発生させることができる。
【００２２】
本実施の形態であれば、サイクロン分離器１０を備えたことで、フィルターによらずに汚れ物質を分離できる。よって、フィルターの目詰まりによる風量低下が起こらないため、頻繁なメンテナンスを行うことなく、長期間捕集能力を維持することができる。
【００２３】
本実施の形態では、サイクロン分離器１０の圧力損失のため、サイクロン分離器１０を備えない構成に比べて、流入口１１から吸引する風量が低下する。一般に、流入口１１から吸引する風量が低いと、汚染空気を吸引できる範囲が狭くなる。汚染空気を吸引できる範囲が狭いと、汚染空気が周囲に拡散し、周囲の機器、設備等が汚れる可能性がある。これに対し、本実施の形態であれば、誘引気流９２によって汚染空気を流入口１１の方へ効率良く誘引できる。このため、汚染空気が周囲に拡散することを確実に抑制でき、周囲の機器、設備等が汚れることを確実に回避できる。
【００２４】
送気路３１は、送風機２０の下流の清浄空気の気流の一部を吹出口３０の上流へ送る通路である。送風機２０によって生み出された清浄空気の気流の一部を、吹出口３０から気流９１として吹き出すことができる。これにより、以下の効果が得られる。吹出口３０から気流９１を吹き出すための別の送風機を必要としないので、構造の簡素化及びコストの低減が図れる。当該別の送風機に空気を取り込む吸込口からの汚れ物質の侵入を防ぐフィルターを設ける必要もないので、当該のフィルターのメンテナンスの必要がなく、メンテナンスの手間をさらに軽減できる。
【００２５】
本実施の形態であれば、送風機２０の下流の清浄空気の気流の一部のみが送気路３１を通して吹出口３０へ送られるとともに、送風機２０の下流の清浄空気の気流の残部は、排気風路２１を通して外部へ排出される。これにより、以下の効果が得られる。清浄空気を外部へ排出することで、室内の換気を行うことができる。
【００２６】
吹出口３０は、レンジフード装置１Ａの本体４０の下部にある。吹出口３０は、空間９０の上部にある。吹出口３０から吹き出される気流９１は、鉛直下方に向く速度成分Ｖ２を有する。これらの構成によれば、流入口１１に近づく方向へ流れる誘引気流９２を空間９０においてさらに効率良く発生させることができる。
【００２７】
本実施の形態では、サイクロン分離器１０及び流入口１１は、レンジフード装置１Ａの本体４０の一端側の外縁部に近い位置にある。吹出口３０は、レンジフード装置１Ａの本体４０の他端側の外縁部に近い位置にある。これらの位置関係は、上記の構成に限定されない。例えば、レンジフード装置１Ａの本体４０の中央部に流入口１１を配置し、レンジフード装置１Ａの本体４０の周縁部に複数の吹出口３０を配置してもよい。
【００２８】
汚れセンサ５１は、汚染空気の汚れを検知する手段の例である。汚れセンサ５１は、例えば、ホコリセンサ、浮遊粒子センサ、エアロゾルセンサのいずれかでもよい。汚れセンサ５１は、光散乱の原理を利用したセンサでもよい。汚れセンサ５１は、空間９０に面する位置に設置されてもよい。図示の構成では、レンジフード装置１Ａの本体４０に汚れセンサ５１が設置されている。このような構成に限らず、例えば、サイクロン分離器１０に汚れセンサ５１が設置されてもよい。汚れセンサ５１は、汚染空気に含まれる汚れ物質の量、体積当たりの粒子個数、粒子径のうちの少なくとも一つを検知してもよい。
【００２９】
制御装置５０は、送風機２０の運転を制御する。制御装置５０は、汚れセンサ５１で検知された空気の汚れが基準に比べて多い場合には、汚れセンサ５１で検知された空気の汚れが当該基準に比べて少ない場合に比べて、送風機２０の風量を高くしてもよい。このようにすることで、以下の効果が得られる。汚れ物質が少ない場合、すなわちサイクロン分離器１０に要求される捕集能力が比較的低い場合には、送風機２０への入力を低下させることで、電力消費を抑えることができるとともに、風量を下げることで、旋回室１３で旋回する気流により発生する音を低減することができる。送風機２０の風量が適切な風量に自動的に制御されることで、使い勝手を向上できる。
【００３０】
第１集塵部１５は、サイクロン分離器１０の他の部分に対して着脱可能であってもよい。第１集塵部１５が着脱可能であることで第１集塵部１５に溜まった汚れ物質を容易に捨てることができ、メンテナンス性が向上し使い勝手が良くなる。第１集塵部１５の少なくとも一部に透明部材を使用し、内部を目視可能とする構成が望ましい。第１集塵部１５に溜まった汚れ物質の量をユーザーが容易に確認できるからである。サイクロン分離器１０がレンジフード装置１Ａの本体４０に対して着脱可能であってもよい。
【００３１】
実施の形態２．
次に、図３を参照して、実施の形態２について説明するが、上述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分については説明を簡略化または省略する。図３は、実施の形態２のレンジフード装置１Ｂを示す模式的な断面図である。
【００３２】
図３に示すように、本実施の形態２のレンジフード装置１Ｂは、弁２２及びバイパス流路２３を備える。バイパス流路２３は、サイクロン分離器１０を通らずに流入口１１と送風機２０との間をつなぐ流路である。弁２２は、バイパス流路２３を空気が通る状態と、バイパス流路２３を空気が通らない状態とを切り替える。図３は、バイパス流路２３を空気が通る状態を表している。弁２２は、弁体２２ａ及び回転軸２２ｂを備える。弁２２は、回転軸２２ｂを中心として弁体２２ａを回転させるアクチュエータ（図示省略）を備えてもよい。図３の状態では、弁体２２ａは、サイクロン分離器１０の排出管１６を塞ぐ位置にある。図３の状態から弁体２２ａが反時計回りに１８０°回転することで、バイパス流路２３を空気が通らない状態になる。バイパス流路２３を空気が通らない状態では、弁体２２ａは、バイパス流路２３を塞ぎ、かつサイクロン分離器１０の排出管１６を塞がない位置になる。
【００３３】
例えば、お湯を沸かす場合のように、空間９０の空気中に汚れ物質がほとんど含まれない場合がある。そのような場合には、流入口１１から取り込まれた空気をサイクロン分離器１０に通す必要性はないと言える。本実施の形態であれば、流入口１１から取り込まれた空気をサイクロン分離器１０に通す必要性がない場合に、バイパス流路２３を空気が通る状態に弁２２を切り替えることで、サイクロン分離器１０を通さずに空気を排気風路２１へ送ることができる。その場合、サイクロン分離器１０よりバイパス流路２３の方が圧力損失が小さいので、送風機２０への入力を低下させることができ、電力消費を抑えることができる。また、旋回室１３で旋回する気流により発生する音がしなくなるので、音を抑えることができ、使い勝手を向上できる。
【００３４】
制御装置５０は、弁２２の切り替えを制御してもよい。汚れセンサ５１で検知された空気の汚れに応じて、制御装置５０が弁２２の切り替えを制御してもよい。汚れセンサ５１で検知された空気の汚れが基準に比べて少ない場合にはバイパス流路２３を空気が通る状態になり、汚れセンサ５１で検知された空気の汚れが当該基準に比べて多い場合には空気がバイパス流路２３を通らずにサイクロン分離器１０を通る状態になるように、制御装置５０が弁２２の切り替えを制御してもよい。弁２２が適切な状態に自動的に制御されることで、使い勝手を向上できる。
【００３５】
制御装置５０が弁２２の切り替えを制御する構成に限定されるものではなく、ユーザーが弁２２の切り替えを操作してもよい。
【００３６】
本実施の形態２のレンジフード装置１Ｂは、実施の形態１の送気路３１に代えて、第二送風機３２を備える。第二送風機３２は、吹出口３０から吹き出される気流９３を生み出す。本実施の形態であれば、送風機２０とは別の第二送風機３２により吹出口３０からの気流９３を発生させるので、吹出口３０の位置及び吹き出し風量を自由に設計することが可能となる。
【００３７】
図３中のベクトルＶ３は、吹出口３０から吹き出される気流９３の速度ベクトルを示す。ベクトルＶ４は、ベクトルＶ３の水平方向成分を示す。ベクトルＶ５は、ベクトルＶ３の鉛直方向成分を示す。
【００３８】
吹出口３０から吹き出される気流９３は、流入口１１との水平方向の距離が流入口１１に近づいていくような水平方向の速度成分Ｖ３を有する。気流９３がこの速度成分Ｖ３を有することで、流入口１１に近づく方向へ流れる誘引気流９２を効率良く発生させることができる。
【００３９】
吹出口３０は、レンジフード装置１Ｂの本体４０とは別の位置にある。吹出口３０は、空間９０の下部にある。吹出口３０から吹き出される気流９３は、鉛直上方に向く速度成分Ｖ５を有する。これらの構成によれば、以下の効果が得られる。流入口１１に近づく方向へ流れる誘引気流９２を空間９０においてさらに効率良く発生させることができる。空間９０の下方の汚染空気が、空間９０の上部にある流入口１１により誘導されやすくなり、より広範囲の汚染空気を流入口１１から吸引できるようになる。
【００４０】
実施の形態３．
次に、図４を参照して、実施の形態３について説明するが、上述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分については説明を簡略化または省略する。図４は、実施の形態３のレンジフード装置１Ｃを示す模式的な断面図である。
【００４１】
図４に示すように、本実施の形態３のレンジフード装置１Ｃは、実施の形態１と比べて、サイクロン分離器１０の構成が一部相違する。本実施の形態３におけるサイクロン分離器１０は、実施の形態１のサイクロン分離器１０の構成に加えて、第２開口部１７及び第２集塵部１８をさらに備える。第２開口部１７は、旋回室１３の円筒部の側壁に形成されている。第２開口部１７は、例えば、円筒部の下端部寄りのある位置から円錐部の上端部に渡って形成されてもよい。第２開口部１７は、第１開口部１４より高い位置、すなわち上流側に形成される。第２集塵部１８は、第２開口部１７を介して旋回室１３内に連通する。
【００４２】
本実施の形態であれば、以下の効果が得られる。嵩の比較的大きな汚れ物質が旋回室１３の円筒部にて分離され、第２開口部１７を通って第２集塵部１８に捕集される。その後、嵩の比較的小さな汚れ物質が旋回室１３の円錐部にて分離され、第１開口部１４を通って第１集塵部１５に捕集される。そのため、大きさが異なる汚れ物質をより効率的に捕集することができ、さらに捕集性能を向上できる。
【００４３】
第２集塵部１８は、サイクロン分離器１０の他の部分に対して着脱可能であってもよい。第１集塵部１５及び第２集塵部１８が、サイクロン分離器１０の他の部分に対して、個別に着脱可能であってもよい。第１集塵部１５及び第２集塵部１８が一体となって、サイクロン分離器１０の本体４０に対して着脱可能であってもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ  レンジフード装置、  １０  サイクロン分離器、  １１  流入口、  １２  流入管、  １３  旋回室、  １４  第１開口部、  １５  第１集塵部、  １６  排出管、  １７  第２開口部、  １８  第２集塵部、  ２０  送風機、  ２１  排気風路、  ２２  弁、  ２２ａ  弁体、  ２２ｂ  回転軸、  ２３  バイパス流路、  ３０  吹出口、  ３１  送気路、  ３２  第二送風機、  ４０  本体、  ５０  制御装置、  ５１  汚れセンサ、  ９０  空間、  ９１  気流、  ９２  誘引気流、  ９３  気流
【図１】
0006677062.tif 000002
【図２】
0006677062.tif 000003
【図３】
0006677062.tif 000004
【図４】
0006677062.tif 000005