【新規性喪失の例外の表示】特許法第30条第2項適用 平成24年6月15日に一般社団法人日本ガス協会主催の都市ガスシンポジウム2012にてポスター発表 平成24年6月11日に一般社団法人日本ガス協会ウェブサイトの「会員情報サービス」ページ(https://member.gas.or.jp/member/index.php)にて予稿集(要旨)を掲載発表
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【0017】
(厨房排気装置100)
図1は、厨房排気装置100を説明するための図であり、
図1(a)に厨房排気装置100の正面図を示し、
図1(b)に厨房排気装置100の側面図を示す。なお、本実施形態の
図1では、垂直に交わるX軸(水平方向)、Y軸(水平方向)、Z軸(鉛直方向)を図示の通り定義している。
【0018】
図1に示すように、厨房排気装置100は、フード110と、排気装置120と、整流板150とを含んで構成され、屋内に設置された加熱調理機器102から生じた排気ガスを屋外に排気する。以下、まず、加熱調理機器102について説明し、続いて、フード110、排気装置120、整流板150について詳述する。
【0019】
加熱調理機器102は、例えば、ガス燃焼調理機器(ガスコンロ)であり、ガスバーナ102aや、グリル102bを含んで構成される。本実施形態において、加熱調理機器102は、壁104(厨房排気装置100が設置される構造物を構成する壁)に隣接して設置される。
【0020】
ガスバーナ102aやグリル102bがガスを燃焼させることで生じた燃焼排気ガスや、加熱調理機器102によって被加熱物(調理物)が加熱されることで生じた水蒸気(湯気)や油、煙といった調理排気ガスは、100℃〜200℃程度の高温である。したがって、燃焼排気ガスおよび調理排気ガス(以下、単に排気ガスと称する)は、室温(例えば、25℃)と温度差があるため浮力を生じ、上昇流(
図1中、矢印で示す)となって鉛直上方(
図1中、Z軸方向)に上昇することとなる。なお、
図1(b)に示すように、グリル102bにおいて生じた排気ガスは、グリル排気口102cを通じ、一旦屋内に排出され、上昇流となって鉛直上方に上昇する。なお、グリル排気口102cは、人から遠い場所、例えば、壁104側に設けられることが多い。
【0021】
フード110は、加熱調理機器102の鉛直上方に設けられた筐体であって、加熱調理機器102によって生じた排気ガスの水平方向(
図1中、X軸方向、Y軸方向)の移動を制限することで排気ガスを収集する。本実施形態において、フード110は、壁104に設置されており、天面110aと、3つの側面(前面110b、右面110c、左面110d)とを含んで構成されている。また、ここでは、フード110における前面(基準面)110bと対向する面は、開口が形成されており、当該開口は壁104によって封止されている。したがって、前面110bと対向する対向面110eは、壁104で構成されることとなる。
【0022】
排気装置120は、フード110に設けられた排気口120aと屋外とを管状に連通する排気ダクト120bと、排気ダクト120b内に設けられ、排気ガスを屋外に排気する、排気部としての換気ファン(排気部)120cとを含んで構成される。ここでは、排気部として、換気ファン120cを例に挙げて説明するが、排気ガスを排気することさえできれば、様々な排気手段を採用することができる。
【0023】
したがって、加熱調理機器102において生じた排気ガスは、フード110によって収集された後に排気口120aに導かれ、換気ファン120cによって屋外に排気されることとなる。
【0024】
図2は、フード110による排気ガスの収集を説明するための図であり、フード110の鉛直断面(
図1におけるYZ断面に相当する)を示す。なお、本実施形態の
図2では、垂直に交わるX軸(水平方向)、Y軸(水平方向)、Z軸(鉛直方向)を図示の通り定義している。
【0025】
上述したように、加熱調理機器102で生じた排気ガスは、上昇流となってフード110内に流入する。このとき、コアンダ効果(流体が壁に引き寄せられる効果)によって、排気ガスの一部は壁104に引き寄せられながら鉛直上方(
図2中、Z軸方向)に移動する(
図2中、矢印Aで示す)。上述したように、本実施形態においてフード110は、壁104に設置されているため、壁104に引き寄せられた排気ガスは、壁104に引き寄せられたまま排気口120aに導かれることとなる。
【0026】
一方、コアンダ効果が及ばない、壁104やフード110の前面110bから離隔した箇所を流れる排気ガス(
図2中、矢印B、Cで示す)は、フード110内に流入した後、フード110の天面110aに衝突して渦流を形成してフード110の縁110xから屋内に流出することがある。
【0027】
そこで、本実施形態の厨房排気装置100は、フード110内に整流板150を設置することで、一旦フード110内に流入した排気ガスであって、屋内に流出する排気ガスを低減する。以下、整流板150の具体的な構成について説明する。
【0028】
図3は、整流板150を説明するための図であり、
図3(a)は、整流板150の斜視図を示し、
図3(b)は、整流板150の下面図を示し、
図3(c)は、
図3(a)のYZ断面図を示す。なお、本実施形態の
図3では、垂直に交わるX軸(水平方向)、Y軸(水平方向)、Z軸(鉛直方向)を図示の通り定義している。また、
図3(a)、(b)において、排気口120aの図示を省略する。
【0029】
図3(b)、(c)に示すように、整流板150は、一端部150aがフード110の前面110bに対向するとともに、一端部150aに対向する他端部150bがフード110の対向面110eに対向するようにフード110内に設置される。また、一端部150aは、フード110の前面110bと所定間隔(第1離隔距離D1)離間し、他端部150bは、対向面110e、すなわち壁104と所定間隔(第2離隔距離D2)離隔するように、フード110内に設置される。そうすると、一端部150aと前面110bとの間に空隙S1が形成され、他端部150bと壁104との間に空隙S2が形成されることとなる。また、整流板150の一端部150aおよび他端部150bに直交する端部150c、150dは、フード110の右面110c、左面110dに密着して設けられる。
【0030】
このように、フード110内に整流板150を設置して、フード110内に空隙S1、S2を形成することで、空隙S1および空隙S2の水平方向の断面積の合算値が、フード110の鉛直下面に形成される開口の水平方向の断面積より小さくなる。したがって、空隙S1、S2によって形成される排気ガスの流路断面積を小さくすることができ、空隙S1、S2における排気ガスの流速を大きくすることが可能となる。したがって、フード110内の排気ガスを排気口120aへ効率よく導くことができ、フード110内からフード110外への排気ガスの流出を低減することが可能となる。
【0031】
また、整流板150は、頂部150eと、第1面152と、第2面154とを含んで構成される。頂部150eは、一端部150aと他端部150bとの間に形成され、一端部150aおよび他端部150bよりも鉛直下方に位置し、フード110の最下端部(ここでは、縁110x)よりも鉛直上方に位置する。
【0032】
第1面152は、頂部150eから一端部150aまで延在する面であり、第2面154は、頂部150eから他端部150bまで延在する面である。本実施形態において、整流板150の鉛直断面は略V字形状をなしており、第1面152および第2面154は平板で形成されている。
【0033】
このように整流板150を形成することで、頂部150eよりも壁104側を流れる排気ガス(
図3(c)中、矢印E、Fで示す)は、コアンダ効果により壁104や第2面154に引き寄せられるとともに、排気ガス自体の浮力によって上昇流となり鉛直上方に流れて、空隙S2に導かれる。一方、頂部150eよりも前面110b側を流れる排気ガス(
図3(c)中、矢印Gで示す)は、コアンダ効果により第1面152によって引き寄せられるとともに、排気ガス自体の浮力によって上昇流となり鉛直上方に流れ、空隙S1に導かれることとなる。
【0034】
つまり、壁104によるコアンダ効果が及ばない、壁104やフード110の前面110bから離隔した箇所を流れる排気ガス(
図3(c)中、矢印F、Gで示す)は、整流板150の第1面152、第2面154によるコアンダ効果によって、第1面152、第2面154に引き寄せられたまま鉛直上方に移動して、空隙S1、S2を通過することとなる。
【0035】
したがって、壁104によるコアンダ効果が及ばない、壁104やフード110の前面110bから離隔した箇所を流れる排気ガスのフード110内からフード110外への流出を低減することが可能となる。
【0036】
また、本実施形態において、排気口120aは、フード110の天面110aであって、フード110における前面110bよりも壁104に近い位置に設けられる。この場合、空隙S1よりも空隙S2から効率よく排気ガスが排気されることとなる。
【0037】
ここで、加熱調理機器102における排気ガスの量について説明すると、上述したように、グリル102bで生じた排気ガスは、グリル排気口102cを通じて屋内に排出されるが、一般的にグリル排気口102cは、人から遠い場所、例えば、壁104側に設けられることが多い。そうすると、ガスバーナ102aおよびグリル102bを双方とも使用している場合、壁104に近い箇所を流れる排気ガスの量の方が、壁104から遠い箇所を流れる排気ガスの量よりも相対的に多くなる。
【0038】
したがって、壁104に近い位置に排気口120aを設けた厨房排気装置100を、グリル排気口102cを備えた加熱調理機器102に適用することで、排気ガスの量が相対的に多い箇所に配される空隙S2の近くに排気口120aが配されることとなり、排気ガスの量が相対的に多い箇所から効率よく排気ガスを排気することができる。
【0039】
図4は、整流板150の寸法関係を説明するための図である。なお、本実施形態の
図4では、垂直に交わるX軸(水平方向)、Y軸(水平方向)、Z軸(鉛直方向)を図示の通り定義している。
図4に示すように、本実施形態にかかる整流板150は、一端部150aと他端部150bとの鉛直方向(
図4中、Z軸方向)の位置が実質的に等しい位置となるようにフード110内に配される。例えば、一端部150aと他端部150bは、フード110の鉛直方向の高さを高さHとすると、フード110の天面110aからH/4の位置に配される。また、例えば、頂部150eは、フード110の縁110x(最下端部)からH/3.5の位置に配される。
【0040】
続いて、(1)整流板150における第1面152と第2面154の傾斜角、(2)一端部150aと前面110bとの第1離隔距離D1と、他端部150bと壁104(対向面110e)との第2離隔距離D2、(3)頂部150eの位置について、この順で説明する。
【0041】
(1)整流板150における第1面152と第2面154の傾斜角
図4に示すように、整流板150の第1面152の接線と水平面(
図4中XY平面)とが為す角の平均値は、第2面154の接線と水平面とが為す角の平均値よりも大きくなるように形成されている。ここでは、第1面152および第2面154が平板で構成されているため、第1面152の接線と水平面との為す角の平均値は、第1面152と水平面との為す角αとみなすことができ、第2面154の接線と水平面との為す角の平均値は、第2面154と水平面との為す角βとみなすことができる。
【0042】
したがって、本実施形態では、角αが角βよりも大きくなるように整流板150が形成されている。換言すれば、第1面152は、第2面154よりも傾斜が大きい。
【0043】
上述したように、フード110内に流入した排気ガスのうち、フード110の縁110xの近傍を流れる排気ガスは、コアンダ効果によって第1面152に引き寄せられる。そこで、第1面152の傾斜を大きくする(鉛直上方に近づける)ことにより、鉛直上方への引き寄せ力を大きくすることができ、縁110xからフード110外への排気ガスの流出をさらに抑制することが可能となる。
【0044】
(2)一端部150aと前面110bとの第1離隔距離D1と、他端部150bと壁104(対向面110e)との第2離隔距離D2
図4に示すように、整流板150は、他端部150bと壁104との第2離隔距離D2が、一端部150aと前面110bとの第1離隔距離D1よりも小さくなるように、フード110内に配される。例えば、フード110のY軸方向の幅を幅Wとすると、第2離隔距離D2は、W/30であり、第1離隔距離D1は、2.5×D2である。
【0045】
このように、排気ガスの量が相対的に多い箇所に配される他端部150bによって形成される空隙S2の大きさを、排気ガスの量が相対的に少ない箇所に配される一端部150aによって形成される空隙S1より小さくする。すなわち、第2離隔距離D2を第1離隔距離D1より小さくする。
【0046】
これにより、空隙S2通過後の排気ガスの流速を、空隙S1通過後の排気ガスの流速よりも大きくすることができる。したがって、空隙S2から排気口120aへ効率よく排気ガスを導くことが可能となる。したがって、壁104に近い位置に排気口120aを設けた厨房排気装置100を、グリル排気口102cを備えた加熱調理機器102に適用することで、排気ガスの量が相対的に多い箇所に配される空隙S2の近くに排気口120aが配されることとなり、排気ガスの量が相対的に多い箇所から効率よく排気ガスを排気することができる。
【0047】
(3)頂部150eの位置
図4に示すように、他端部150bと頂部150eとの水平方向の距離W2は、整流板150の一端部150aと頂部150eとの水平方向の距離W1よりも大きい。例えば、距離W2は、距離W1の5/4である。
【0048】
このように、距離W2を、距離W1より大きくすることで、頂部150eと壁104との間に形成される流路FR2を、頂部150eと前面110bとの間に形成される流路FR1よりも大きくすることができる。
【0049】
つまり、排気ガスの量が相対的に多い箇所の流路FR2を大きくすることができ、流路FR2、および、空隙S2を通じて排気口120aへ効率よく排気ガスを導くことが可能となり、排気ガスの量が相対的に多い箇所から効率よく排気ガスを排気することができる。
【0050】
(実施例)
実施例として、上記整流板150を備えた厨房排気装置100における排気ガスの捕集率を、比較例として、整流板150を備えない厨房排気装置(
図2参照)における排気ガスの捕集率を測定した。その結果、実施例では、比較例よりも約15%捕集率が向上することが分かった。
【0051】
(変形例1)
図5は、変形例1の整流板を説明するための図である。整流板は、頂部から一端部まで延在する第1面と、頂部から他端部まで延在する第2面を有すればよく、上述した実施形態で説明した、鉛直断面が略V字形状の整流板150でなくてもよい。
【0052】
例えば、
図5(a)に示すように、一端部160aから頂部160eに向かうに従って、前面110bとの離間距離が漸増するとともに、鉛直上方に湾曲した第1面162と、他端部160bから頂部160eに向かうに従って、壁104との離間距離が漸増するとともに、鉛直上方に湾曲した第2面164と、を有する整流板160であってもよい。
【0053】
また、
図5(b)に示すように、一端部170aから頂部170eに向かうに従って、前面110bとの離間距離が漸増するとともに、鉛直下方に湾曲した第1面172と、他端部170bから頂部170eに向かうに従って、壁104との離間距離が漸増するとともに、鉛直下方に湾曲した第2面174と、を有する整流板170であってもよい。
【0054】
(変形例2)
図6は、変形例2のフードと整流板を説明するための図である。なお、本実施形態の
図6では、垂直に交わるX軸(水平方向)、Y軸(水平方向)、Z軸(鉛直方向)を図示の通り定義している。上述した実施形態において、フード110が壁104に設けられ、フード110の対向面110eが壁104で構成される場合を例に挙げて説明した。しかし、フード110を壁104とは独立して設置することもできる。
【0055】
この場合、
図6に示すように、フード210を、天面210aと、4つの側面(前面210b、右面(不図示)、左面(不図示)、対向面210e)とで構成し、対向面210eを、他の側面と実質的に同じ材料で形成する。また、この場合、壁104によるコアンダ効果を享受できないため、整流板150の一端部150aと前面210bとの第1離隔距離D1と、整流板150の他端部150bと対向面210e(前面210bに対向する側面)との第2離隔距離D2を実質的に等しくする。
【0056】
さらに、頂部150eをフード210の略中央に配するとともに、第1面152と水平面(
図6中XY平面)との為す角αと、第2面154と水平面との為す角βとを実質的に等しくする(すなわち、距離W1と距離W2とを等しくする)。これにより、空隙S1からも空隙S2からも同程度に排気ガスを排気口120aに導くことができる。
【0057】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【0058】
例えば、上述した実施形態においては、排気口120aがフード110、210の天面110a、210aに設けられる場合について説明した。しかし、排気口120aの位置に限定はなく、フード110、210内に開口していれば、壁104や対向面210eに設けられていてもよい。
【0059】
また、フード110、210の天面110a、210aは、厨房排気装置100が設置される構造物を構成する天井の一部で構成されてもよい。
【0060】
さらに、整流板150、160、170における頂部150e、160e、170eの位置や、第1面152、162、172の傾斜角、第2面154、164、174の傾斜角、第1離隔距離D1、第2離隔距離D2は、排気口120aの位置に応じて適宜変更可能である。