JP2000234776A

JP2000234776A - 換気装置

Info

Publication number: JP2000234776A
Application number: JP11035492A
Authority: JP
Inventors: Kunihiko Miyake; 邦彦三宅; Yoshimasa Kikuchi; 芳正菊池
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1999-02-15
Filing date: 1999-02-15
Publication date: 2000-08-29

Abstract

(57)【要約】【課題】螺旋状の旋回渦流により特定の局所領域内の
空気を効果的に外部に排気できるようにした換気装置の
換気性能を向上させる。【解決手段】給気ダクト６を介して外気が導入される
給気チャンバー３と、この給気チャンバー３の内側に同
心状に設けられ、排気ダクト７を介して空気を排出する
排気チャンバー４と、この排気チャンバー４と上記給気
チャンバー３との間に形成された給気空間１６と、上記
排気チャンバー４内に形成された排気空間１７と、上記
給気空間１６内に設けられ、上記給気ダクト６を介して
外気を導入するとともに旋回流を形成する給気ファン１
８と、上記排気空間１７内に設けられ、上記空気吸込口
１３を介して吸引した内気を上記排気ダクト７を介して
外部に排出する排気ファン１９とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、螺旋状の旋回渦
流を給気方向および排気方向に相互に逆に生成させるこ
とにより、特定の局所領域内の空気を効果的に外部に排
気できるようにした換気装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば特定の局所領域の排気を行う一つ
の方法として、螺旋状に吹き出される送風空気と逆方向
に吸引される吸気負圧との関係で、排気方向に螺旋状の
吸気渦流を発生させる所謂トルネード型の換気装置が従
来から用いられている。

【０００３】その一例として、例えば特開平４−１４０
号公報や特開平９−４２７３４号公報等に示されるもの
がある。

【０００４】先ず特開平４−１４０号公報のものでは、
排気対象空間の上部に排気フードを設け、該排気フード
の中央部に排気ダクト部の排気ファンに連結された排気
口を形成するとともに、該排気フードの下面に上記排気
口の中心と同一円周の接線方向へ空気を噴出して該噴出
空気と上記排気口からの吸引負圧とにより螺旋状に上昇
する渦巻気流を生ぜしめ、該渦巻気流によって排気対象
空間内の空気の排気を行うようにした排気装置におい
て、上記排気フードの下部外周部に給気チャンバーを固
定する一方、該給気チャンバーの下面に、上記排気口の
中心と同一円周の接線方向へ空気を噴出させるための第
１の噴出口と下方側床面に向かって空気を噴出させるた
めの第２の噴出口とを一定の間隔で交互に配設し、上記
第２の噴出口からの空気を床面に向けて適切に噴出させ
ることにより、上記第１の噴出口からの上記排気口の中
心と同一円周の接線方向への噴出空気と上記排気口から
の吸引負圧とにより生じる螺旋状の上昇渦巻気流を乱さ
ないようにしながら、該螺旋状の渦巻気流により効率良
く上記排気対象空間内の排気を行うように構成されてい
る。

【０００５】次に特開平９−４２７３４号公報のもので
は、上記のような螺旋状の渦巻気流による排気装置をガ
スコンロ等の加熱調理器具の煙等排気手段に適用して効
果的な排気を行うように構成されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来例に
は、何れの場合にも次のような問題がある。

【０００７】（１）空気吹出口部分で一段階的にしか
旋回ベクトルを与えることができないために、有効な旋
回気流を生成することが困難である。

【０００８】（２）給気ダクト又は排気ダクト部のダ
クトファンで給排気するようになっているにすぎないの
で、給排気性能が不十分で必ずしも有効な旋回気流を生
成することができず換気効率も悪い。

【０００９】本願発明は、上記のような問題を解決する
ためになされたもので、給気チャンバーと排気チャンバ
ーを設け、給気チャンバー内の給気空間内に給気ファン
を設けることによって上記空気吹出口に供給される空気
流に対して予じめ旋回気流を生成することができるよう
にするとともに、排気チャンバー内に排気ファンを設け
て排気方向への吸引負圧を高めるようにすることによっ
て、より効果的に吹出し旋回気流と排気旋回気流とを生
成できるようにし、給排気性能を向上させるようにした
換気装置を提供することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本願発明は、上記の目的
を達成するために、次のような課題解決手段を備えて構
成されている。

【００１１】（１）請求項１記載の発明この発明の換気装置は、給気ダクト６を介して外気が導
入される給気チャンバー３と、この給気チャンバー３の
内側に同心状に設けられ、排気ダクト７を介して空気を
排出する排気チャンバー４と、この排気チャンバー４と
上記給気チャンバー３との間に形成された給気空間１６
と、上記排気チャンバー４内に形成された排気空間１７
と、上記給気チャンバー３と排気チャンバー４との間の
上記給気空間１６の下端側開口面に設けられ、旋回流生
成ステータ１２，１２・・・を介して旋回方向に空気を
吹出す空気吹出口１１と、上記排気チャンバー４の排気
空間１７の下端側開口面に設けられ、上記排気チャンバ
ー４内に所定局所領域の空気を旋回渦流状態で吸引する
空気吸込口１３と、上記給気空間１６内に設けられ、上
記給気ダクト６を介して外気を導入するとともに旋回流
を形成する給気ファン１８と、上記排気空間１７内に設
けられ、上記空気吸込口１３を介して吸引した内気を上
記排気ダクト７を介して外部に排出する排気ファン１９
とを備えて構成されている。

【００１２】したがって、該構成では、給気ファン１８
が駆動されると、先ず給気ダクト６から給気チャンバー
３内に外気が導入され、同給気チャンバー３と排気チャ
ンバー４との間の流路長の長い還流型の給気空間１６を
通して排気チャンバー４の外周囲を螺旋状に還流する強
い旋回渦流が形成される。

【００１３】そして、該強い旋回渦流が、さらに空気吹
出口１１の旋回流生成ステータ１２，１２・・・を介し
て、さらに十分な旋回方向のベクトルを付与された後に
同空気吹出口１１から、一定速度、一定方向の一層安定
した旋回渦流となってスムーズに旋回方向に吹き出され
る。

【００１４】そのため、該空気吹出口１１から吹き出さ
れた空気流は、流速、旋回方向が安定した、より十分に
有効な螺旋状の旋回渦流となる。一方、それと同時に排
気ファン１９が駆動され、空気吸込口１３から該旋回渦
流中心部の特定局所領域の内気を吸い込み、排気ダクト
７を介して外部に排出する。そのため上記吹出し方向の
旋回渦流の内側空気吸込口１３方向には、高い吸引負圧
により十分な排気性能を有する上昇旋回渦流が生成され
るようになる。

【００１５】その結果、換気性能が向上する。

【００１６】（２）請求項２の発明この発明の換気装置は、上記請求項１の発明の構成にお
いて、上記給気ダクト６には外気導入用のダクトファン
６が、また上記排気ダクト７には内気導出用のダクトフ
ァン８が、それぞれ設けられている。

【００１７】したがって、該構成では、上記請求項１の
発明の構成を、例えばビル用に適用した場合など、給排
気ダクト６，７の配設距離が大きいような時にも有効な
換気性能を確保することができる。

【００１８】（３）請求項３の発明この発明の換気装置は、上記請求項１又は２の発明の構
成において、上記給気ファン１８および排気ファン１９
は、それぞれ専用のファンモータＭ₁，Ｍ₂を有して構成
されている。

【００１９】したがって、給気ファン１８，排気ファン
１９は、それぞれ専用のファンモータＭ₁，Ｍ₂によって
安定した十分な駆動力で駆動される。

【００２０】（４）請求項４の発明この発明の換気装置は、上記請求項１又は２の発明の構
成において、上記給気ファン１８および排気ファン１９
は、それぞれに共通な単一のファンモータＭを有して構
成されている。

【００２１】したがって、１組のファンモータで足り、
省スペース化、軽量化、低コスト化を図ることができ
る。

【００２２】

【発明の効果】以上の結果、本願発明の換気装置による
と、給排気能力が向上し、換気性能の高い換気装置を提
供することができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）図１および図２
は、本願発明の実施の形態１に係る換気装置の構成を示
している。

【００２４】この換気装置１は、例えば図１に示すよう
に一般家庭の台所や業務用厨房におけるガステーブル等
加熱調理器具２の上方に設けられ、当該加熱調理器具２
の周囲を戸外から吸入した外気による下方側への旋回状
態のエアカーテン流で包み込む一方、当該エアカーテン
流により当該エアカーテン流内で上方に向けて生じる旋
回流により上記加熱調理器具２部分から発生する煙等を
含む内気を効率良く吸引して戸外に排出するようにした
ことを第１の特徴とするものである。

【００２５】また、そのように外気による給気と内気の
排気とを別々に独立して行うようにした場合、外部から
導入される給気量の方が排気量よりも多くなると、冬季
には室温が低下して暖房装置の暖房負荷が増大する一
方、夏季には冷房装置の冷房負荷が大きくなり、省エネ
性能が悪化する問題があるので、同問題を解決するため
に、上記外部から導入される給気風量と外部に排出され
る排気風量との関係を適切に調節できるようにすること
によって、室温をコントロールできるようにしたことを
第２の特徴とするものである。

【００２６】図中、符号３は、上記加熱調理器具２の上
方部に設けられた例えば角錐台形状の給気チャンバーで
あり、この給気チャンバー３の内側には、その天板３ａ
と外側板３ｂ内側の内側板３ｃとの間に所定広さの給気
空間１６を保って角筒状の排気チャンバー４が設けられ
ている。そして、これにより後述するように排気チャン
バー４の外周囲に断面コ字形の還流型の給気通路が形成
される。

【００２７】さらに、上記給気チャンバー３の天板３ａ
中央部には、例えば図１に示すように給気ダクト６の給
気口６ａが上方側から接続開口されている一方、上記排
気チャンバー４内の外周側には排気ダクト７の排気口７
ａが嵌入開口され、それら給気ダクト６の外気吸入端、
排気ダクト７の内気排出端が各々戸外に延びて設けられ
ている。そして、これら給気ダクト６、排気ダクト７各
々の途中には、例えば多翼送風機（シロッコファン）よ
りなる給気用のダクトファン８、排気用のダクトファン
９がそれぞれ設けられ、それらの駆動により対応する吸
気作用、排気作用が各々効率よく実現されるようになっ
ている。

【００２８】また、上記給気チャンバー３の天板部３ａ
における給気ダクト６の接続部外周には、開閉量可変ダ
ンパー２０を有する内気導入口２１が設けられ、ダンパ
ー２０の開閉量を制御し、上記給気ダクト６を介して導
入される外気に対して所望量の内気を混入させることに
よって実質的に外気導入量を可変し、室内への吹出し空
気流の温度を適切に調節するようになっている。このダ
ンパー２０の開閉量の制御は、例えばステッピングモー
タその他の電気的に駆動されるアクチュエータとマイク
ロコンピュータとを用いてなされる。

【００２９】他方、上記給気チャンバー３の下端側排気
チャンバー４との間の開口面部には、図１に示すよう
に、所定の上下幅を有する隔壁（化粧パネル）１０が設
けられ、該隔壁１０の外周寄り上記内側板３ｃの下方部
分には、所定の外広がり方向の傾斜角を有して下方に延
びる空気吹出通路を形成する環状の空気吹出口１１が設
けられている。

【００３０】そして、以上の構成により、上記給気チャ
ンバー３の内側には、上記給気ダクト６を介して吸入し
た外気を旋回させながら上記空気吹出口１１に導く断面
コ字形状の環流型の給気通路構造となった給気空間１６
が形成されており、該給気空間１６内の上記排気チャン
バー４の天板４ａと給気チャンバー３の天板３ａとの間
には、図示のように斜流ファンよりなる給気ファン１８
が設けられている。そして、該給気ファン１８によって
上記給気ダクト６からの外気および内気導入口２１から
の内気を、さらに強い吸引力で吸込むとともに、それら
を混合して上記構造の給気空間１６内に強い旋回流を形
成する。なお、符号１８ａは該給気ファン１８の羽根、
１８ｂは同ハブ、Ｍ₁はファンモータを示している。

【００３１】また、上記空気吹出口１１の空気吹出通路
内には、その円周面に対して適切な傾斜角を有し、当該
空気吹出通路から吹き出される空気流に旋回方向のベク
トルを付与する旋回流生成ステータ１２，１２・・・が
円周方向に所定の間隔で配設されており、上記旋回状態
で供給される空気流に、さらに有効な旋回力を与えるよ
うになっている。また、上記排気チャンバー４の下端側
開口面である空気吸込口１３には、下方側から上方側に
空気吸込グリル１４、フィルタ１５が順々に設けられて
いる。

【００３２】そして、上記排気チャンバー４の排気空間
１７内には、図示のようにファンモータＭ₂によって駆
動される多翼送風機よりなる排気ファン１９が設けられ
ている。該排気ファン１９は、そのスクロール部１９ｂ
の吸気口１９ａを上記空気吸込口１３に対応させる一
方、吹出口１９ｃを上記排気ダクト７の嵌入された排気
口７ａに接続して設けられている。

【００３３】さらに、上記給気チャンバー３の外側板３
ｂ下端側外周にはフード１８が設けられ、上記空気吹出
口１１からの吹出気流の拡散（広がり角）を規制するよ
うになっている。また、同様の理由で、上記空気吹出口
１１の外周側にも吹き出し方向に突出した気流付着防止
ガイド１０ａが所定寸法突出して設けられている。

【００３４】以上のように、この実施の形態に係る換気
装置では、角錐台形状の給気チャンバー３の内側に断面
コ字形の還流型の給気通路構造の給気空間１６を保って
角筒状の排気チャンバー４を設ける一方、該排気チャン
バー４の下端側開口面に空気吸込口１３を、また上記給
気チャンバー３の下端側開口面の上記空気吸込口１３の
外周囲に上方から下方に向けて次第に半径位置を拡大す
るように所定角傾斜した空気吹出通路を形成する環状の
空気吹出口１１を各々設け、かつ上記排気チャンバー４
の外周囲に形成した上記給気ダクト６の給気口６ａおよ
びその外周囲の内気導入口２１部分から上記空気吹出口
１１の空気吹出通路部に到る上記環流型の給気通路構造
を有する給気空間１６内に給気ファン１８を設けるとと
もに上記排気チャンバー４の排気空間１７内に排気ファ
ン１９を設け、上記給気ファン１８によって、上記給気
用ダクトファン９および給気ダクト６を介して戸外から
導入した外気に対して内気導入口２１を介して導入した
内気を混合しながら、同混合気を可及的に強い旋回流に
形成した後、さらに吹き出される空気流に有効な旋回方
向のベクトルを与える旋回流生成ステータ１２，１２・
・・を介して上記空気吹出口１１から室内の下方側床面
方向に所定の吹出角度で吹き出すようになっている。そ
して、それに対応して上記排気ファン１９によって空気
吸込口１３からは強い吸引力で内気が吸込まれるように
なる。

【００３５】したがって、該構成では、上記給気ファン
１８が駆動されると、上記給気ダクト６と内気導入口２
１から給気チャンバー３内に導入された外気と内気が上
記環流型の給気通路である給気空間１６を介して混合さ
れ、効率良く旋回しながら均一な流速の安定した旋回流
となって上記空気吹出口１１に供給される。そして、該
空気吹出口１１の空気吹出通路を通過する時に、該供給
される旋回流の旋回方向と同一で、その旋回角よりも大
きい所定の旋回角を有して周方向に所定の間隔を保って
設けられている上記旋回流生成ステータ１２，１２・・
・によって、さらに大きく旋回方向のベクトルが付与さ
れ、より強い螺旋状の旋回気流（太線の矢印参照）とな
って下方側加熱調理器具２の周囲に向けて斜め方向に吹
き出される。

【００３６】この結果、該下方側への螺旋状の旋回吹出
気流により、上記加熱調理器具２から出る煙等排ガスを
周囲に拡散しないように包囲するエアカーテンが形成さ
れるとともに、その中心軸方向内側には、それと逆方向
に上記排気ファン９の大きな吸引力により下方から上方
に上昇する竜巻状の大きな吸引力の旋回吸気流（細線の
矢印参照）が形成される。

【００３７】そして、それにより上記螺旋状の下方側へ
の吹出旋回気流よりなるエアカーテンによって包まれた
加熱調理器具２部分の煙や排ガス等汚染した空気の確実
な排気、清浄化が可能となる。

【００３８】この結果、本実施の形態の換気装置による
と、給排気能力が向上し、十分に高い換気装置を提供す
ることができる。

【００３９】また、その場合において、該換気装置で
は、上述のように内気導入口２１部分で内気が導入され
るとともに、その導入量が適切にコントロールされ、例
えば冬季、夏季何れの場合にも、外部から導入される空
気量が外部への排気風量を超えるようなことがないよう
にできるから、冷暖房負荷を増大させることがなくな
る。

【００４０】また、該換気装置では、上記のように内蔵
型の給排気ファン１８，１９に加えて、さらに給気ダク
ト６には外気を導入する給気用のダクトファン６が、ま
た上記排気ダクト７には内気を導出する排気用のダクト
ファン８が、それぞれ別に設けられている。

【００４１】したがって、該換気装置を、例えばビル用
に適用した場合など、給排気ダクト６，７の配設距離が
大きいような時にも有効な換気性能を確保することがで
きる。

【００４２】また、該換気装置では、上記給気ファン１
８および排気ファン１９は、それぞれ専用のファンモー
タＭ₁，Ｍ₂を有して構成されている。

【００４３】したがって、給気ファン１８，排気ファン
１９は、それぞれ専用のファンモータＭ₁，Ｍ₂によって
安定した十分な駆動力で駆動される。

【００４４】（実施の形態２）図３は、本願発明の実施
の形態２に係る換気装置の構成を示している。

【００４５】この実施の形態の換気装置１は、例えば図
３に示すように、上記実施の形態１の構成において、そ
れぞれ独立に設けた給気ファン１８の駆動用モータＭ₁
と排気ファン駆動用のモータＭ₂とを単一のモータＭで
共用化し、共通に駆動するようにしたことを特徴として
いる。

【００４６】したがって、該構成では、ファンモータが
１組のファンモータで足り、省スペース化、軽量化、低
コスト化を図ることができる。

【００４７】（実施の形態３）図４は、本願発明の実施
の形態３に係る換気装置の構成を示している。

【００４８】この実施の形態の換気装置１では、例えば
図４に示すように、上記実施の形態１の構成を採用した
場合において、上記給気ダクト６側の給気用ダクトファ
ン９および排気ダクト７側の排気用ダクトファン８をそ
れぞれ省略したことを特徴とするものである。

【００４９】例えば一般家庭や個人店舗など、給・排気
ダクト６，７の配設距離が小さい場合には、上述した内
蔵の給・排気ファン１８，１９だけでも十分な給・排気
性能を確保することができる。

【００５０】したがって、そのような場合には、該構成
を採用する方が低コストかつコンパクトとなる。

【００５１】（実施の形態４）図５は、本願発明の実施
の形態４に係る換気装置の構成を示している。

【００５２】この実施の形態の換気装置１では、例えば
図５に示すように、上記実施の形態２の構成を採用した
場合において、上記実施の形態３と同様に給気ダクト６
側の給気用ダクトファン９および排気ダクト７側の排気
用ダクトファン８をそれぞれ省略したことを特徴とする
ものである。

【００５３】このような構成を採用すると、上記実施の
形態３の場合と同様の作用を得ることができることはも
ちろん、上記実施の形態３の構成に比較して、さらにフ
ァンモータが一台で足りるようになるので、その分より
コンパクトかつ低コストになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の実施の形態１に係る換気装置の断面
図である。

【図２】同装置の下面図である。

【図３】本願発明の実施の形態２に係る換気装置の断面
図である。

【図４】本願発明の実施の形態３に係る換気装置の断面
図である。

【図５】本願発明の実施の形態４に係る換気装置の断面
図である。

【符号の説明】

１は換気装置、２は加熱調理器具、３は給気チャンバ
ー、４は排気チャンバー、６は給気ダクト、７は排気ダ
クト、８は排気用ダクトファン、９は給気用ダクトファ
ン、１０は隔壁、１１は空気吹出口、１２は旋回流生成
ステータ、１３は空気吸込口、１６は環流型の給気通路
構造を有する給気空間、１７は排気空間、１８は給気フ
ァン、１９は排気ファンである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】給気ダクト（６）を介して外気が導入さ
れる給気チャンバー（３）と、この給気チャンバー
（３）の内側に同心状に設けられ、排気ダクト（７）を
介して空気を排出する排気チャンバー（４）と、この排
気チャンバー（４）と上記給気チャンバー（３）との間
に形成された給気空間（１６）と、上記排気チャンバー
（４）内に形成された排気空間（１７）と、上記給気チ
ャンバー（３）と排気チャンバー（４）との間の上記給
気空間（１６）の下端側開口面に設けられ、旋回流生成
ステータ（１２），（１２）・・・を介して旋回方向に
空気を吹出す空気吹出口（１１）と、上記排気チャンバ
ー（４）の排気空間（１７）の下端側開口面に設けら
れ、上記排気チャンバー（４）内に所定局所領域の空気
を旋回渦流状態で吸引する空気吸込口（１３）と、上記
給気空間（１６）内に設けられ、上記給気ダクト（６）
を介して外気を導入するとともに旋回流を形成する給気
ファン（１８）と、上記排気空間（１７）内に設けら
れ、上記空気吸込口（１３）を介して吸引した内気を上
記排気ダクト（７）を介して外部に排出する排気ファン
（１９）とを備えてなる換気装置。
【請求項２】上記給気ダクト（６）には外気導入用の
ダクトファン（８）が、また上記排気ダクト（７）には
内気導出用のダクトファン（９）が、それぞれ設けられ
ていることを特徴とする請求項１記載の換気装置。
【請求項３】上記給気ファン（１８）および排気ファ
ン（１９）は、それぞれ専用のファンモータ（Ｍ₁），
（Ｍ₂）を有して構成されていることを特徴とするとす
る請求項１又は２記載の換気装置。
【請求項４】上記給気ファン（１８）および排気ファ
ン（１９）は、それぞれに共通な単一のファンモータ
（Ｍ）を有して構成されていることを特徴とするとする
請求項１又は２記載の換気装置。