JP6566845B2 - レンジフード - Google Patents

Description

本発明は、フィルタを有さないレンジフードに関する。

調理器の周囲に設置されて、内蔵するファンの吸引力により調理により発生した油煙や水蒸気を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）。

特開２０００−０９７４６６号公報

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。

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。

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。

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。

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。

＜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のフード部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。

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。

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。

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。

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。

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の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。

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。

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Ｉ_Ｑ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。

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。

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。

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Ｉ_Ｑ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Ｉ_Ｑを事前に読み出している。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Ｉ_Ｑ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Ｉ_Ｑ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。

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。

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Ｉ_Ｑ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Ｉ_Ｑ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Ｉ_Ｑ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Ｉ_Ｑ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。

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。

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

Claims (2)

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。
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。