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技術 レンジフード

出願人 富士工業株式会社
発明者 丸川雄一
出願日 2015年11月17日 (4年3ヶ月経過) 出願番号 2015-224893
公開日 2017年5月25日 (2年8ヶ月経過) 公開番号 2017-090025
状態 特許登録済
技術分野 換気1 換気3 空調制御装置
主要キーワード 内面パネル 送風機ボックス 開閉度合い ダンパー用 開閉度 吸込力 フード部 風量制御
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年5月25日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (4)

課題

風量が少ない場合であっても、油脂分の捕集率を低下させない。

解決手段

空気の流れを発生させる複数の羽根を有する羽根車4と、羽根車を内部に有するファンケーシング9と、羽根車に回転力を付与する電動機20と、電動機の回転を制御する回転制御部50と、空気の風量を規制する風量規制部30と、風量規制部が通過させる空気の風量を制御する風量制御部51と、空気の風量を指定する風量指定部40と、風量指定部が指定する指定風量および各指定風量毎に予め設定された電動機の回転速度に対応する電動機の目標電機子電流との関係を予め記憶する記憶部52と、電動機の電機子電流を検出する検出部53とを備え、回転制御部は、電動機の回転速度を各指定風量毎に予め設定された回転速度で一定に維持させるように制御するとともに、風量制御部は、風量指定部が指定した空気の風量を風量規制部が通過させるように制御するレンジフード1。

概要

背景

調理器の周囲に設置されて、内蔵するファン吸引力により調理により発生した油煙水蒸気吸引するレンジフードにおいて、フィルタで分離しきれなかった油脂分は、ファン内部に到達し、ファン内部でさらに分離されることとなる。そこでファンが吸引した油煙から油脂分を効率良く分離する方法として、ファンケーシングの内側面に凹凸面を設けて油を分離する方法が提案されている(たとえば、特許文献1)。

概要

風量が少ない場合であっても、油脂分の捕集率を低下させない。 空気の流れを発生させる複数の羽根を有する羽根車4と、羽根車を内部に有するファンケーシング9と、羽根車に回転力を付与する電動機20と、電動機の回転を制御する回転制御部50と、空気の風量を規制する風量規制部30と、風量規制部が通過させる空気の風量を制御する風量制御部51と、空気の風量を指定する風量指定部40と、風量指定部が指定する指定風量および各指定風量毎に予め設定された電動機の回転速度に対応する電動機の目標電機子電流との関係を予め記憶する記憶部52と、電動機の電機子電流を検出する検出部53とを備え、回転制御部は、電動機の回転速度を各指定風量毎に予め設定された回転速度で一定に維持させるように制御するとともに、風量制御部は、風量指定部が指定した空気の風量を風量規制部が通過させるように制御するレンジフード1。

目的

このように制御された電動機20が、羽根車4に対して同じ駆動力を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

空気の流れを発生させる複数の羽根を有する羽根車と、前記羽根車を内部に有するファンケーシングと、前記羽根車に回転力を付与する電動機と、前記電動機の回転を制御する回転制御部と、前記空気の流れの流路上に存在し、前記空気の風量を規制する風量規制部と、前記風量規制部が通過させる空気の風量を制御する風量制御部と、前記空気の風量を指定する風量指定部と、前記風量指定部が指定する指定風量および各指定風量毎に予め設定された前記電動機の回転速度に対応する前記電動機の目標電機子電流との関係を予め記憶する記憶部と、前記電動機の電機子電流を検出する検出部と、を備え、前記回転制御部は、前記電動機の回転速度を各指定風量毎に予め設定された回転速度で一定に維持させるように制御するとともに、前記風量制御部は、前記風量指定部が指定した前記空気の風量を前記風量規制部が通過させるように制御する、レンジフード

請求項2

前記風量指定部が指定風量を指定した場合、前記風量制御部は、前記記憶部に記憶された前記指定風量および各指定風量毎に予め設定された前記電動機の回転速度に対応する前記目標電機子電流と、前記検出部が検出した電機子電流を比較し、前記検出部が検出した電機子電流が、前記指定風量に対応する前記目標電機子電流より小さい場合、前記風量制御部は、前記風量規制部が前記空気の流れの流路の圧力損失を減少させるように制御し、前記検出部が検出した電機子電流が、前記指定風量に対応する前記目標電機子電流より大きい場合、前記風量制御部は、前記風量規制部が前記空気の流れの流路の圧力損失を増加させるように制御する、ことを特徴とする請求項1に記載のレンジフード。

技術分野

0001

本発明は、フィルタを有さないレンジフードに関する。

背景技術

0002

調理器の周囲に設置されて、内蔵するファン吸引力により調理により発生した油煙水蒸気吸引するレンジフードにおいて、フィルタで分離しきれなかった油脂分は、ファン内部に到達し、ファン内部でさらに分離されることとなる。そこでファンが吸引した油煙から油脂分を効率良く分離する方法として、ファンケーシングの内側面に凹凸面を設けて油を分離する方法が提案されている(たとえば、特許文献1)。

先行技術

0003

特開2000−097466号公報

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら、特許文献1のレンジフードは、油脂分をファンの回転で凹凸面に衝突させて効率よく捕集するものであるが、たとえば、低風量の場合などファンの回転速度が遅い時には、ファンによる油脂分の捕集率が低下するという問題があった。
そこで、本発明では、レンジフードが吸引する風量を変化させて、風量が少ない場合であっても、油脂分の捕集率を低下させないレンジフードを提案する。

課題を解決するための手段

0005

上記課題を解決するために、空気の流れを発生させる複数の羽根を有する羽根車と、その羽根車を内部に有するファンケーシングと、羽根車に回転力を付与する電動機と、その電動機の回転を制御する回転制御部と、空気の流れの流路上に存在し、空気の風量を規制する風量規制部と、その風量規制部が通過させる空気の風量を制御する風量制御部と、空気の風量を指定する風量指定部と、その風量指定部が指定する指定風量および各指定風量毎に予め設定された電動機の回転速度に対応する電動機の目標電機子電流との関係を予め記憶する記憶部と、電動機の電機子電流を検出する検出部と、を備え、回転制御部は、電動機の回転速度を各指定風量毎に予め設定された回転速度で一定に維持させるように制御するとともに、風量制御部は、風量指定部が指定した空気の風量を風量規制部が通過させるように制御するレンジフードが提供される。
これによれば、風量が少ない場合であっても、油脂分の捕集率を低下させないレンジフードを提供できる。

0006

さらに、風量指定部が指定風量を指定した場合、風量制御部は、記憶部に記憶された指定風量および各指定風量毎に予め設定された電動機の回転速度に対応する目標電機子電流と、検出部が検出した電機子電流を比較し、検出部が検出した電機子電流が、指定風量に対応する目標電機子電流より小さい場合、風量制御部は、風量規制部が空気の流れの流路の圧力損失を減少させるように制御し、検出部が検出した電機子電流が、指定風量に対応する目標電機子電流より大きい場合、風量制御部は、風量規制部が空気の流れの流路の圧力損失を増加させるように制御することを特徴としてもよい。
これによれば、検出した電機子電流を指定風量および各指定風量毎に予め設定された電動機の回転速度に対応する目標電機子電流に等しくなるように空気の流路の圧力損失を制御することで、風量を変化させても油脂分の捕集率を低下させないレンジフードを提供できる。

発明の効果

0007

以上説明したように、本発明によれば、レンジフードが吸引する風量を変化させて、風量が少ない場合であっても、油脂分の捕集率を低下させないレンジフードを提供できる。

図面の簡単な説明

0008

本発明に係る第一実施例のレンジフードの前後方向断面における断面図。
本発明に係る第一実施例のレンジフードにおける機能ブロック図。
本発明に係る第一実施例のレンジフードにおけるフローチャート

実施例

0009

<第一実施例>
以下では、図面を参照しながら、本発明に係る実施例について説明する。図1を参照し、本実施例にかかるレンジフード1について説明する。レンジフード1は、下方または周囲で行われる調理によって発生する湯気や油煙等を捕集するための、上方に凹状の内面パネル5を内面に有する薄型フード部2を有する。フード部2は、上部後方に位置する連通口6付近で、排気ダクト(図示せず)に排気口8を経由して接続された送風機ボックス3と連結されている。送風機ボックス3は、電動機20の回転軸21に着脱可能に連結されて回転駆動されるシロッコファンであり、空気の流れARを発生させる羽根車4と、羽根車4を内部に有するファンケーシング9とを備える。従って、羽根車4が稼働すると連通口6は負圧となり、内面パネル5の下方の空気は連通口6を通して吸入され、排気口8を通して外部に排出される。なお、ファンケーシング9は、その内側面に油脂分を衝突させるための複数の凹凸面91を有している。また、レンジフード1は、フード部2の下方には、フード部2と着脱可能であり、フード部2との間に隙間を有して吸込力を高める整流板7を備える。

0010

内面パネル5の下方の空気は、調理によって発生する湯気や油煙等を含んでおり、羽根車4が稼働すると、図示する空気の流れARの如く、内面パネル5と整流板7の間の隙間を通って、ベルマウス90に導かれて連通口6に到達する。連通口6に到達した油脂分を含む空気は、羽根車4の内側から吸い込まれて、外側に向かって吹き出される。この過程で空気中に含まれる油脂分の一部は羽根車4と接触し羽根車4に付着する。そして羽根車4に付着した油脂分は羽根車4の回転によりケーシング9の内側面に向けて飛ばされる。その際、ファンケーシング9の内側面には複数の凹凸面91が存在するので、油脂分は、その凹凸面91に衝突して付着する。レンジフード1は、このようにして油脂分をファンケーシング9の内側面にある凹凸面91に付着させることで、空気の流れARから油脂分を分離する。仮に、羽根車4の回転速度が遅い場合、空気中に含まれる油脂分が羽根車4に接触する割合が減るため、レンジフード1の油脂分の捕集率が減少してしまうことになる。

0011

レンジフード1は、空気の流れの流路上であって羽根車4より下流側の排気口8の内部に存在し、空気の風量を規制する風量規制部30(ダンパー)を備える。風量規制部30は、排気口8の内部を流れる空気の風量を変更するため、開閉により、排気口8の流量断面を変更する。本実施例では、風量規制部30はダンパーから構成されるので、流量断面を大きくする場合には、ダンパーは空気の流れの方向と平行になる方向になり、流量断面を小さくする場合には、ダンパーは空気の流れの方向と垂直になる方向になる。風量規制部30は、流量断面を大きくする場合は空気の流れの流路の圧力損失を減少させ、流量断面を小さくする場合は空気の流れの流路の圧力損失を増加させることとなる。風量規制部30は、ダンパー用モータ(図示せず)により開閉駆動される。

0012

レンジフード1は、フード部2の正面側の表面に、使用者が操作する、レンジフード1を稼働・停止させるためのオンオフスイッチと共に、空気の風量を指定する風量指定部40(風量切替スイッチ)を備える。使用者は、風量指定部40を操作し、連通口6を通して吸入される単位時間当たりの空気の量を指定する。たとえば、風量指定部40は、強中弱の3種類のスイッチを有し、使用者が弱スイッチを操作した場合には、最も少ない風量を吸入するため、風量規制部30は、流路の圧力損失を増加させるように流量断面を小さくする。

0013

また、レンジフード1は、フード部2の正面側の内部に、電動機20の回転を制御する回転制御部50と、風量規制部30が通過させる空気の風量を制御する風量制御部51と、指定風量および各指定風量毎に予め設定された電動機20の回転速度に対応する電動機20の目標電機子電流との関係などを予め記憶する記憶部52と、電動機20の回転速度および電機子電流を検出する検出部53と、を備える。回転制御部50は、多い風量を実現できる程度に高速に回転するように、羽根車4を回転駆動する電動機20の回転速度を制御する。たとえば、一般的なレンジフードには、強中弱といった使用者が指定できる風量指定が可能であるが、その最も多い風量の強に相当する回転速度が好ましい。このように、電動機20の回転速度は全ての指定風量に対して一定としても良いが、指定風量ごとに電動機20の回転速度が予め設定されていてもよい。その場合、指定風量が大きい場合の電動機20の回転速度より、指定風量の小さい場合の電動機20の回転速度の方を遅く設定するのが好ましい。なぜならば、指定風量が小さい場合の方が羽根車4を通過する面風速が遅く、同じ油捕集率を得るために必要となる回転速度も比較的遅くて良いものとなるからであり、その方が回転に伴う騒音を小さくできるなどの利点を有するからである。

0014

記憶部52は、その多い風量を実現できる程度の高速な回転速度(目標回転速度N)、および風量指定部40が指定する指定風量とその指定風量に対応する電動機20の電機子に流す電流目標値となる目標電機子電流との関係を記憶している。記憶のし方は、関数のような形で有し、指定風量が与えられた時演算により求めてもよいし、指定風量と目標電機子電流をテーブルのように一対一で備えてもよい。風量制御部51は、後述するように、指定風量に対応する目標電機子電流に基づきダンパー用モータを駆動して、開閉度合いすなわち流路の圧力損失を制御する。これらの回転制御部50、風量制御部51、記憶部52は、いわゆるマイコンで構成される。検出部53は、ある時点での電動機20の回転速度および電機子電流を検出するセンサーから構成され、風量制御部51や回転制御部50などへ検出した情報を送付する。

0015

図2を参照して、回転制御部50や風量規制部51などの関係について説明する。回転制御部50は、記憶部52に記憶された電動機20の目標回転速度Nと、検出部53が検出した電動機20の回転速度Ntと比較して、その大小関係およびその差分により、電動機20に対して増減すべき電圧Δvを与え、電動機20の回転速度を制御する。このように制御された電動機20が、羽根車4に対して同じ駆動力を提供する。

0016

風量制御部51は、記憶部52に記憶され、風量指定部40(風量切替スイッチ)が指定する指定風量Qに対応する目標電機子電流IQと、検出部53が検出した電動機20の電機子電流Itと比較して、その大小関係およびその差分により、風量規制部30(ダンパー)を駆動するモータ31に対してダンパーの角度の増減すべき角度Δθを与え、モータ31の開閉度を制御する。このように制御されたダンパー用のモータ31が、風量規制部30(ダンパー)に駆動力を提供する。

0017

図3を参照して、レンジフード1の制御方法について説明する。レンジフード1の使用者は、オン・オフスイッチを操作し、レンジフード1を稼働状態とし、その際、風量指定部40(風量切替スイッチ)を操作し、風量Qを指定したとする。レンジフード1は、S100において、電動機20を回転させて運転を開始する。電動機20の回転速度は徐々に増加するが、検出部53は、S102において、電動機20の回転速度Ntを検出し、回転制御部50などへそれを送信する。回転制御部50は、S104において、検出部53が検出した回転速度Ntと、目標回転速度Nとを比較する。その結果、電動機20の回転速度Ntが、目標回転速度Nを下回っている場合には、回転制御部50は、S112において、電動機20の回転速度を増加させる(電動機20に付与する電圧を増加させる)。逆に、電動機20の回転速度Ntが、目標回転速度Nを上回っている場合には、回転制御部50は、S110において、電動機20の回転速度を減少させる。

0018

その後、検出部53は、S102において、電動機20の回転速度Ntを検出し、回転制御部50などへそれを送付する。この繰り返しにおいて、検出部53が測定した回転速度Ntと目標回転速度Nと等しくなった場合、検出部53は、S106において、電動機20の電機子電流Itを検出し、風量制御部51などへそれを送信する。

0019

風量制御部51は、S108において、検出部53が測定した電機子電流Itと、使用者が指定した風量Qおよび各指定風量毎に予め設定された電動機20の回転速度に対応する目標電機子電流IQとを比較する。なお、風量制御部51は、記憶部52に記憶された目標電機子電流IQを事前読み出している。その結果、電動機20の電機子電流Itが、風量Qおよび各指定風量毎に予め設定された電動機20の回転速度に対応する目標電機子電流IQを下回っている場合には、風量制御部51は、S116において、風量規制部30(ダンパー)の開閉度をより広げるよう、すなわち空気の流路の圧力損失を減ずるように制御する。逆に、電動機20の電機子電流Itが、風量Qおよび各指定風量毎に予め設定された電動機20の回転速度に対応する目標電機子電流IQを上回っている場合には、風量制御部51は、S114において、風量規制部30(ダンパー)の開閉度をより狭くするよう、すなわち空気の流路の圧力損失を増加するように制御する。

0020

上述したように、回転制御部50は、電動機20の回転速度Ntを一定(N)に維持するとともに、風量制御部51は、風量指定部40が指定した空気の風量Qを風量規制部30が通過させるように制御する。こうすることで、風量規制部30が風量を規制することでレンジフード1が吸引する風量を変化させることができ、レンジフード1が吸引する風量が少ない場合であっても、電動機20の回転速度を高速な回転速度である目標回転速度Nに維持することで、油脂分をファンケーシング9の内側面に衝突させて油脂分の捕集率を低下させないレンジフード1を提供できる。なお、電動機20の回転速度Ntを一定にするとは、回転速度Ntを目標回転速度Nに一致させるためにある程度変動することを含むこととする。

0021

より詳しくは、風量指定部40が指定風量Qを指定した場合、風量制御部51は、記憶部52に記憶された指定風量Qおよび各指定風量毎に予め設定された電動機20の回転速度に対応する目標電機子電流IQと、検出部52が検出した電機子電流Itを比較し、電機子電流Itが、目標電機子電流IQより小さい場合、風量制御部51は、風量規制部30が空気の流れの流路の圧力損失を減少させるように制御する。また、検出部53が検出した電機子電流Itが、目標電機子電流IQより大きい場合、風量制御部51は、風量規制部30が空気の流れの流路の圧力損失を増加させるように制御する。こうすることで、検出した電機子電流Itを指定風量Qに対応する目標電機子電流IQに等しくなるように空気の流れの流路の圧力損失を制御することで、風量を変化させても捕集率を低下させないレンジフードを提供できる。

0022

なお、本発明は、例示した実施例に限定するものではなく、特許請求の範囲の各項に記載された内容から逸脱しない範囲の構成による実施が可能である。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、数量、適用例、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。

0023

1レンジフード
2フード部
3送風機ボックス
4羽根車
5内面パネル
6 連通口
7整流板
8排気口
9ファンケーシング
20電動機
21回転軸
30 風量規制部(ダンパー)
31ダンパー用モータ
40 風量指定部(風量切替スイッチ)
50回転制御部
51風量制御部
52 記憶部
53 検出部
90ベルマウス
91凹凸面
AR 空気の流れ

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