JP4145502B2 - 局所排気方法および換気方法、ならびに局所排気装置および換気システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、局所排気方法および換気方法、ならびに局所排気装置および換気システムに関し、さらに詳細には、工場、厨房室、喫煙室、便所などの排気や換気を必要とするあらゆる室内空間において、汚染空気の原因となる汚染物質の発生源が室内の一部分に特定でき、しかもその汚染空気が熱気流、水蒸気、臭気、タバコ煙、油煙、塵埃空気などの人体にそれほど有害でない場合に有効な局所排気および換気技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、工場、厨房室、喫煙室、便所など、汚染空気の原因となる汚染物質の発生源が存在する室内空間においては、この室内雰囲気を清浄化するための排気や換気が必要となる。
【０００３】
この場合、発生する汚染空気が熱気流、水蒸気、臭気、タバコ煙、油煙、塵埃空気など人命に影響しないような室内空間の換気方法としては、この汚染空気が室内雰囲気中に混ざり合った希釈状態で、室内空間全体の空気を入れ替えるいわゆる全体換気方式が一般に採用されている。
【０００４】
この全体換気方式としては、給気および排気共に機械動力による場合、給気だけを機械動力で行い、排気は排気口より自然に排出する場合、および、排気だけを機械動力で行い、給気は給気口より自然に取り入れる場合の三種類があるが、通常は、機械動力による吸込み気流を用いた機械排気方式が主流となっている。
【０００５】
一般的建築物についての換気設備に係る法的基準としては、室内の許容炭酸ガス濃度から算出される人を対象とした安全性および衛生面の確保と、火気を使用する室内における燃焼に必要な酸素量の確保とを目的として決められる換気量が定められている程度で、純粋な技術や性能に基づく基準はあいまいである。そして、現実の建築技術分野または業界においては、上記の換気設備に係る法的基準を満足しておれば、必要以上にお金をかけない安価な換気設備とすることが一般的である。
【０００６】
ところで、一定の居住性と作業性を必要とする室内の一般的な換気システム、例えば、厨房室の換気システムは、図８に示すように、汚染物質の発生源である燃焼加熱式調理機器ａが室内壁面に近接して配置されてなる厨房室内全体を換気する全体換気方式の構成とされている。
【０００７】
すなわち、上記調理機器ａの上方の天井に、排気ダクトｂの吸込み口ｃが開口されるとともに、排気ダクトｂの室外側端部に図示しないダクト用排気ファンが設けられている。また、上記吸込み口ｃには、上記調理機器ａの燃焼加熱により発生する汚染物質の熱噴流ｄからなる汚染空気を捕捉する排気フードｅが取付け接続されて、汚染空気の拡散防止が図られている。一方、調理機器ａから離れた室内中央部の天井には、給気ボックスｆを備える給気ダクトｇの給気口ｈが開口されるとともに、空調機ｉが設けられている。さらに、上記調理機器ａから離れた開口ｍ近傍の天井には、天井排気ファンｊを備える排気ダクトｋが開口されている。
【０００８】
そして、調理機器ａの燃焼加熱により発生する汚染物質の熱噴流ｄは、排気ダクトｂのダクト用排気ファンの駆動により、排気フードｅさらには吸込み口ｃから排気ダクトｂへ捕集されて室外へ排気されるとともに、調理機器ａから離れた部位の室内空気は、天井排気ファンｊの駆動により、開口部ｍ近傍に開口する排気ダクトｋを介して室外へ排気される。一方、天井中央部の給気口ｈからは、図外のダクト用給気ファンの駆動により、新鮮な室外空気が給気ダクトｇの給気ボックスｆを通じて給気されるとともに、厨房室の窓ｍからも自然に給気が流れ込む。これにより、厨房室内全体の換気が行われることとなる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の全体換気方式にあっては、以下に列挙するような問題点があり、その改良が要望されていた。
【００１０】
すなわち、厨房室に代表されるように、汚染物質の発生が多い広い部屋で全体換気方式をとった場合には、換気量が膨大となり排気効率の悪い換気となり、また一方で、給気として外気が大量に導入されることから、室外と同じ空気状態となる。
【００１１】
さらに、機械動力を用いた吸込み気流による排気は、制御性が悪く有効に汚染物質だけを排出することが出来ず、これがため、室内に熱・水蒸気・油煙・臭気・ヒューム等が溜まり、室内の空調条件が最悪となる。
【００１２】
例えば、厨房室の場合で考えると、危害分析重要管理点方式（ＨＡＣＣＰ： Hazard Analysis（危害分析）とCritical Control Point（重要管理点）の略）の基準である厨房室の温湿度条件を満足するには換気風量と空調容量が膨大となる。
【００１３】
そして、換気風量と空調容量が膨大となることは、換気・空調機器の能力が増加して、換気・空調設備のイニシャルコストおよびランニングコストが増加することを意味する。
【００１４】
また、換気・空調機器の機器能力が増加するということは、合わせて機器電気容量が増加し、このようなエネルギの使用量の増加は地球温暖化ガスであるＣＯやＣＯ２の発生量の増加を招くことになる。
【００１５】
この点に関して、以下のような特殊用途の換気方式を、厨房室の換気システムのような、一定の居住性と作業性を必要とする室内の換気システムに採用することも考えられる。
【００１６】
つまり、工場換気では、人体に有害な物質も発生するから法的な基準も厳しいことから、有害な汚染物質の発生源を仕切りで囲って、作業者による作業は、手を仕切りの中に差し入れて行うドラフトチャンバによる部分または局所換気方法が有効なものとして採用されている。
【００１７】
さらに、作業内容によって上記のドラフトチャンバが使用できない場合は、いわゆるプッシュ・プル一様流方式が有効な局所換気方法として実施されている。このプッシュ・プル一様流方式による局所換気方法においては、吹出し（プッシュ）気流と吸込み（プル）気流による一様流で汚染物質の発生源を包み込んで、局所的にエアーバランスを完成させる。
【００１８】
一方、広い室内駐車場などの換気を行う全体換気方式として、誘引作用を利用するいわゆるデリベント換気方式もある。このデリベント換気方式においては、吸込み排気に対応して、排気口へ室内汚染空気を誘導・配達する複数の小型送風機が順序よく取り付けられており、この換気方法によれば、ダクトの延長距離を短く出来るとともに、効率の良い換気ができるという利点がある。
【００１９】
しかしながら、これらの特殊用途に有効な局所換気方式や全体換気方式にあっても、一定の居住性と作業性を必要とする室内の換気システムとして採用するには、以下のような新たな問題があって、実施化されるには至っていない。
【００２０】
すなわち、ドラフトチャンバによる局所換気方法においては、汚染物質発生源を仕切りで囲ってしまうため、汚染空気が室内に洩れる心配はないが、作業面への物の出し入れが扉を介してしかできないので、作業性が極端に悪くなる。
【００２１】
また、プッシュ・プル一様流方式による局所換気方法は、汚染物質発生源を包み込んで、周囲空間全体で吹出し気流と吸込み気流の風速と風量をバランスさせるから、吹出し口の口径と、吸込み口の口径が大きくなると、同時に風量が膨大になる。また、作業性の面からも、上記の一様気流内に作業者が入ってしまうことと、厨房の場合は、上部吸込み口と違い、下部吹出し口を設けることは作業性だけでなく、衛生面からも問題を残すことになる。
【００２２】
さらに、デリベント換気方式による換気方法は、局所換気ではなく全体換気方法であり、自動車の排気が室内駐車場の天井部に蓄積滞留した場合を想定して、排気方向へ誘導するものであり、その効果は、排気効率は向上するが、風量が少なくならない。また、天井面に小型のデリベントファンが多数設置されるので、騒音が大きい。
【００２３】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、居住性と作業性を損なうことなく、局所的に換気を完結させることができる排気、換気技術を提供することにある。
【００２４】
また、本発明の他の目的は、換気量・空調容量を減らすことで、電気エネルギの浪費を無くして機器容量を減らすことにより、換気・空調設備のイニシャルコストおよびランニングコストを縮減するとともに、地球温暖化ガスの発生を抑制することができる排気、換気技術を提供することにある。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の局所排気方法は、汚染空気の原因となる汚染物質発生源が存在する室内において、上記汚染物質発生源の周囲近傍の空気を局所的に排気する方法であって、上記汚染物質発生源の上方位置から室外へ続く上向きの吸込み気流を生じさせるとともに、上記汚染物質発生源の側部上方近傍位置から上向きの吹出し気流を生じさせて、これら吸込み気流と吹出し気流により、上記汚染物質発生源の周囲近傍位置を通過する上向き一様気流を形成し、上記吹出し気流の誘引作用により、上記汚染物質発生源の周囲近傍の汚染空気を上記吸込み気流へ強制的に捕集配達するようにしたことを特徴とする。
【００２６】
また、本発明の換気方法は、汚染空気の原因となる汚染物質発生源が存在する室内を換気する方法であって、上記汚染物質発生源に対して、上記局所排気方法を適用することにより、室内の換気のバランスを成立させるるようにしたことを特徴とする。
【００２７】
好適な実施態様として、上記局所排気方法を適用する排気領域の周囲部位から汚染物質発生源を包み込んで通過する補助的吹出し気流を生じさせて、上記汚染物質発生源から発生する汚染物質を上記吹出し気流と吸込み気流により形成した上向き一様気流へ強制的に捕集配達するようにする。
【００２８】
また、本発明の局所排気装置は、上記局所排気方法の実施に好適適用されるものであって、上記汚染物質発生源の上方位置に吸込み口が設けられて、室外へ続く上向きの吸込み気流を生じさせる吸込み気流発生手段と、上記汚染物質発生源の側部上方近傍位置に吹出し口が設けられて、上向きの吹出し気流を生じさせる吹出し気流発生手段とを備えてなり、上記吸込み気流発生手段による吸込み気流と上記吹出し気流発生手段による吹出し気流により、上記汚染物質発生源の周囲近傍位置を通過する上向き一様気流が形成されるとともに、上記吹出し気流の誘引作用により、上記汚染物質発生源の周囲近傍の汚染空気が上記吸込み気流へ強制的に捕集配達されるように構成されていることを特徴とする。
【００２９】
好適な実施態様として、上記吹出し気流発生手段の吹出し口は、作業者の作業位置から水平方向へ離隔した上記汚染物質発生源の側部上方近傍位置に上方へ臨んで設けられている。また、好ましくは、上記吸込み気流発生手段の吸込み口の下方位置に、上記吹出し気流発生手段からの吹出し気流の拡散を防止する気流整流手段が設けられている。さらに、上記汚染物質発生源の上方位置に吹出し口が設けられて、汚染物質発生源を包み込んで通過する下向きの補助的吹出し気流を生じさせる補助的吹出し気流発生手段を備えている。
【００３０】
さらに、本発明の換気システムは、汚染物質発生源に対して、上記局所排気装置が設けられて、室内の換気のバランスが成立するように構成されていることを特徴とする。
【００３１】
好適な実施態様として、上記局所排気装置による排気領域の周囲部位に吹出し口が設けられて、汚染物質発生源を包み込んで通過する補助的吹出し気流を生じさせる補助的吹出し気流発生手段を備えている。
【００３２】
本発明の局所排気、換気においては、上記吸込み気流と吹出し気流により、汚染空気の原因となる汚染物質発生源の周囲近傍位置を通過する制御性の高い上向き一様気流が形成されるとともに、上記吹出し気流の誘引作用により、上記汚染物質発生源の周囲近傍の汚染空気を上記吸込み気流へ強制的に捕集配達される。
【００３３】
このように、汚染空気を強制排気するための上向き一様気流が汚染物質発生源の周囲近傍位置を通過して、汚染物質発生源を包み込むことなく局所的に排気・換気を完結させることができる結果、作業者の作業動作との干渉がなく、居住性と作業性を損なうことがない。
【００３４】
また、局所的に排気・換気を完結させることにより、換気量と空調容量を減らすことが可能となり、換気・空調機器の能力を低く抑えることで、換気・空調設備のイニシャルコストおよびランニングコストの縮減を図ることができ、併せて電気エネルギの使用量の減少による地球温暖化ガスの発生量の低減化も図ることができる。
【００３５】
【実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
【００３６】
実施形態１
本発明に係る換気システムが図１に示されている。この換気システムは、一定の居住性と作業性を必要とする室内、具体的には厨房室内用のものであって、厨房室内全体を換気する全体換気方式とされるとともに、その主要部として図２に示すような局所排気装置Ｐを備えてなる。
【００３７】
この換気システムは、汚染物質の発生源である、例えばテーブルコンロ等の燃焼加熱式調理機器１が室内壁２に近接して配置されてなり、この燃焼加熱式調理機器１に対して、上記局所排気装置Ｐが設けられている。また、上記調理機器１から離れた隣室との連通開口部３近傍の天井４に従来の一般的な排気装置５が設けられ、また、室内中央の天井４には空調機器６が設けられている。上記排気装置５は、従来周知の基本構造を備えてなり、天井排気ファン７を備える排気ダクト８の一端が上記天井４から室内に臨んで開口されるとともに、他端（図示省略）が室外に臨んで開口されている。
【００３８】
局所排気装置Ｐは、吸込み気流発生部（吸込み気流発生手段）１０および吹出し気流発生部（吹出し気流発生手段）１１を主要部として構成されている。
【００３９】
吸込み気流発生部１０は、調理機器１の上方位置に吸込み口１５が設けられて、室外へ続く上向きの吸込み気流１６を生じさせる構造とされている。この吸込み気流１６は主として調理機器１から生じる汚染物質による汚染空気３０を吸い込んで排気する気流として機能する。
【００４０】
具体的には、上記調理機器１の上方の天井４に、排気ダクト１７の一端が室内に臨んで開口されて、上記吸込み口１５とされるとともに、この排気ダクト１７の他端１７ａが室外に臨んで開口され、この室外端１７ａに、排気口１８ａを有する排気ファン１８が設けられている。図示の実施態様においては、上記吸込み口１５には、排気フード等の排気を捕捉する手段が取り付けられていないが、目的に応じて排気フード等が取付け接続されてもよい。
【００４１】
吹出し気流発生部１１は、調理機器１の側方近傍位置、より具体的には、図示のごとく側部上方近傍位置に吹出し口２０が設けられて、上向きの吹出し気流２１を生じさせる構造とされている。
【００４２】
具体的には、図１および図２に示すように、調理機器１の側部上方近傍の室内壁面２位置に、吹出し口２０を有する吹出しノズル２２が上向き起立状に設けられ、この吹出しノズル２２は、給気ダクト２３を介して室外に連通されるとともに、この給気ダクト２３の室外端２３ａに、給気口２４ａを有する給気ファン２４が設けられている。
【００４３】
上記給気ダクト２３の配管経路つまり吹出し気流通路は、図示のごとく、室外から天井４と厨房室の上部スラブ２５との空間を水平方向へ延びた後、室内壁（図示省略）内を垂直下方へ垂下してから、調理機器１のケーシングつまり調理台２６内を通って、上記吹出しノズル２２の吹出し口２０へ延びている。これにより、ケーシング２６内が空冷される結果、調理機器１自体の断熱効果が発揮される。
【００４４】
また、上記吹出し口２０の水平方向配設位置は、作業者である調理者Ｍの作業範囲と干渉しないように設定される。具体的には、調理者Ｍの作業位置から水平方向へ離隔した調理機器１の側方近傍位置、例えば図３（ａ）において、ｐ1 〜ｐ4 またはｐ5 〜ｐ7 で示される一箇所または複数箇所に、上記吹出し口２０が上方へ臨んで設けられる。
【００４５】
図示の実施形態においては、２台の調理機器１，１に対して、ｐ1 およびｐ2 の２箇所、つまり、調理機器１を挟んで、調理者Ｍの作業位置の反対側位置でかつ室内壁２に近接した位置に設けられている。
【００４６】
これに対応して、吸込み気流発生部１０の吸込み口１５は、上記吹出し口２０と同一垂直線上に位置するように配置されている。
【００４７】
そして、吸込み気流発生部（吸込み気流発生手段）１０の排気ファン１８の駆動により、上記吸込み口１５内へ続く上向きの吸込み気流１６が生じるとともに、吹出し気流発生部１１の給気ファン２４の駆動により、上記吹出しノズル２２の吹出し口２０から上記吸込み口１５へ直線状に延びる上向きの吹出し気流２１が生じ、しかも、これら両気流１６，２１は同軸上に形成される。
【００４８】
これにより、これら両気流１６、２１による上向き一様気流が調理機器１の周囲近傍位置を通過するように形成されるとともに、上記吹出し気流２１の誘引作用により、調理機器１の燃焼加熱により発生する汚染物質の熱噴流を含む調理機器１の周囲近傍の汚染空気３０が上記吸込み気流１６へ強制的に捕集配達されることとなる。この汚染空気３０を受け取った吸込み気流１６は、排気ダクト１７を介して室外へ排出される。
【００４９】
なお、上記吹出し口２０の開口形状は、図３(a) に示すような円形とされる他、例えば図３(b) に示すような矩形（▲１▼参照）や扇形（▲２▼参照）など、調理機器１との配置関係や吸込み口１５の開口形状を考慮して適宜設定され得る。
【００５０】
次に、上記局所排気装置Ｐによる排気作用を含めた厨房室内全体の換気バランスの設定条件について説明すると、本実施形態においては、調理機器１に対して上記局所排気装置Ｐが適用されることにより、厨房室内全体の換気のバランスが成立するように構成されている。
【００５１】
具体的には、上記局所排気装置Ｐの吸込み気流発生部１０による吸込み気流１６の風量が、吹出し気流発生部１１による吹出し気流２１の風量と、この吹出し気流２１により誘引される調理機器１周囲の空気量とを加えて設定されることで、厨房室内の換気のバランスが成立するように構成されている。この場合、上記吸込み気流１６が排気とされるとともに、吹出し気流発生部１１による吹出し気流２１と上記誘引される被誘引気流が給気で賄われることになる。
【００５２】
これに関連して、上記吹出し気流発生部１１の吹出し風量は、吸込み気流発生部１０の吸込み風量よりも少なくなるように設定されている。
【００５３】
この場合、上記吸込み風量は吸い込み面風速と誘引された空気量で決定され、本実施形態においては、吸込み口１５には排気フード等がないため、吸い込み面風速は排気ダクト１７のダクト風速となる。
【００５４】
また、吹出し気流２１の吹出し面風速は吸込み気流１６の吸い込み面風速と同一とされている。よって、吸込み気流１６と吹出し気流２１は風速が同じで同じ方向に一様に流れるとともに、風量だけが違う気流であり、調理機器１の周囲近傍位置を通過する向きの一様気流が局所的に形成される。
【００５５】
しかして、以上のように構成された換気システムにおいては、調理機器１の燃焼加熱により発生する汚染物質の熱噴流を含む汚染空気３０は、局所排気装置Ｐの排気ファン１８と給気ファン２４の駆動により、調理機器１の周囲近傍位置を通過するように形成された上向き一様気流（吸込み気流１６と吹出し気流２１からなる）により強制的に誘引捕捉されて、吸込み口１５から排気ダクト１７へ捕集され、室外へ排気される。
【００５６】
一方、調理機器１から離れた部位の室内空気は、排気装置５の天井排気ファン７の駆動により、排気ダクト８を介して室外へ排気される。これに対応して、開口部３を通じて自然に給気が流れ込む。
【００５７】
このような換気システムの作動により、局所排気装置Ｐの排気領域には上述したような局所換気が完成して、この領域の空気の流れは、図８の従来の全体換気システムにおけるような各気流が入り混じっている状態から、図１および図２に示すような給気と排気の気流が区分された状態に整理されることとなる。
【００５８】
この結果、空調機６の循環気流に影響を及ぼす熱と外気は一般居室と変わらない状態となり、また、厨房室内の一般換気量つまり上記排気装置５の駆動による換気も、上記局所排気装置Ｐの駆動による排気領域以外の室内空間が対象となって、その換気量も一般居室なみに抑えられることとなる。
【００５９】
換言すれば、局所排気装置Ｐにより局所的な排気・換気が完結させられる結果、厨房室内全体の換気量と空調容量を減らすことが可能となる。
【００６０】
この結果、換気・空調機器の能力を低く抑えることにより、換気・空調設備のイニシャルコストおよびランニングコストの縮減を図ることができるとともに、電気エネルギの使用量の減少による地球温暖化ガスの発生量の低減化も図ることができる。
【００６１】
しかも、汚染空気３０を強制排気するための上向き一様気流が汚染物質発生源である調理機器１の周囲近傍位置を通過して、調理機器１を包み込むことなく局所的に排気・換気を完結させることができる結果、調理者Ｍの作業動作との干渉がなく、居住性と作業性を損なうこともない。
【００６２】
実施形態２
本実施形態は図４および図５に示されており、実施形態１の換気システムの構成が若干改変されたものである。
【００６３】
すなわち、本実施形態の換気システムは、調理機器１の燃焼加熱により発生する汚染空気３０の量が多い場合に適した構成を備えており、具体的には、局所排気装置Ｐによる排気領域の外側に、補助的吹出し気流発生部４０が設けられている。
【００６４】
この補助的吹出し気流発生部４０は、汚染物質発生源である調理機器１を包み込んで通過する下向きの補助的吹出し気流４１を生じさせるもので、局所排気装置Ｐによる排気領域の周囲部位に設けられた吹出しボックス４５を主要部として備える。
【００６５】
図示の吹出しボックス４５は、局所排気装置Ｐによる排気領域の周囲部位の天井４に設けられており、分岐ダクト４６を介して局所排気装置Ｐの給気ダクト２３に連通されて、その動力源つまり給気ファン２４を局所排気装置Ｐと共用している。
【００６６】
この吹出しボックス４５は、二つの吹出し口４５ａおよび４５ｂを備えており、一方の吹出し口４５ａが所排気装置Ｐの排気領域側へ水平に向けて開口されるとともに、他方の吹出し口４５ｂが調理機器１の方向へ斜め下向き状態で開口されている。
【００６７】
しかして、以上のように補助的吹出し気流発生部４０を備える換気システムにおいては、実施形態１の換気に加えて、局所排気装置Ｐによる排気領域の周囲上方部位の吹出しボックス４５の吹出し口４５ａ、４５ｂ、とりわけ下向きの吹出し口４５ａから、調理機器１を包み込んで通過する補助的な吹出し気流４１ａが発生して、調理機器１から発生する汚染空気３０を、局所排気装置Ｐによる吹出し気流２１と吸込み気流１６により形成した上向き一様気流へ強制的に誘引捕集して配達する。
【００６８】
より具体的には、上記吹出しボックス４５の下向きの吹出し口４５ａからの吹出し気流４１ａは、調理機器１を含めた周辺部全体を包み込んで通過する下向きの吹出し気流となり、主として、調理機器１の燃焼により発生する汚染空気３０が含む熱・臭気・蒸気・有害ガス・ヒュームなどを漏れ出ないように閉じ込めながら吹出し気流２１の方へ積極的に運んで誘引させる。一方、上記吹出しボックス４５の水平横向きの吹出し口４５ｂからの吹出し気流４１ｂは、主として、天井４に沿って漂い拡散する汚染空気３０ａを局所排気装置Ｐによる吸込み気流１６または吹出し気流２１の方向へ積極的に運んで誘引させる。その結果、実施形態１よりも完全な部分換気が完成することとなる。
【００６９】
実施形態３
本実施形態は図６および図７に示されており、実施形態１の局所排気装置Ｐの構成が若干改変されたものである。
【００７０】
すなわち、本実施形態の局所排気装置Ｐは、吸込み気流発生部１０の吸込み口１５と吹出し気流発生部１１の吹出し口２０との距離が大きい場合に適した構成を備えており、具体的には、吸込み口１５の下方位置に、気流整流部（気流整流手段）５０が設けられている。
【００７１】
この気流整流部５０は、上記吹出し口２０からの吹出し気流２１の拡散を防止するもので、具体的には、少なくとも一つの整流フード５１から構成されている。図示の気流整流部５０は、吹出し気流２１の流路に沿って同軸上に配された二つの整流フード５１、５１からなる。
【００７２】
この整流フード５１は、図７(a) に示すように、下向き円錐形状のフード本体５１ａの頂部に、円筒パイプ５１ｂが一体的に接続された構造とされている。
【００７３】
フード本体５１ａの下端縁の形状寸法は、吹出し口２０から吹出し気流２１の拡散形状に対応して設定されるのが望ましい。図示の場合は、吹出し口２０の開口形状が円形であることから、吹出し気流２１の拡散形状も理論上は円錐形状に近似しており、これに対応して、フード本体５１ａの下端縁の形状も円形とされているが、もちろんこれに限定されるものではない。
【００７４】
また、整流フード５１の配置箇所は、上向きの吹出し気流２１をフード本体５１ａがすべて捕捉し得る位置に設定される。つまり、本実施形態においては、図７(b) に示すように、下側の整流フード５１は、そのフード本体５１ａが吹出し口２０からの吹出し気流２１をすべて捕捉する位置に配されるとともに、上側の整流フード５１は、そのフード本体５１ａが下側の整流フード５１の円筒パイプ５１ｂからの吹出し気流２１をすべて捕捉する位置に配される。
【００７５】
しかして、以上のように構成された局所排気装置Ｐにおいては、実施形態１の場合に比べて、吸込み口１５と吹出し口２０との距離が大きい場合、換言すれば、例えばホテルの厨房室のように天井が高い場合でも、吹出し気流２１と吸込み気流１６による上向き一様気流が確実に形成されることとなる。
【００７６】
換言すれば、上述した配置条件下で、気流整流部５０を構成する整流フード５１の配設数を適宜増減することにより、理論的には、上記吸込み口１５と吹出し口２０との距離がどのような大きさであっても、最適な状態で一様気流が形成されることになる。
【００７７】
また、この上記吸込み口１５と吹出し口２０の間に形成される一様気流の流路も、整流フード５１の配設位置や姿勢を工夫することにより、必ずしも図示の実施形態のような直線状ではなく、曲線状とすることも可能である。
【００７８】
そして、このような曲線状の一様気流を形成することにより、例えば、吸込み口１５の吸込み気流１６と吹出し口２０の吹出し気流２１が同一直線上にない局所排気装置Ｐを構成することも可能となる。
【００７９】
なお、上述した実施形態はあくまでも本発明の好適な実施態様を示すものであって、本発明はこれに限定されることなく、その範囲内で種々の設計変更が可能である。
【００８０】
例えば、図示の実施形態においては、吹出し気流発生部１１の吹出し気流２１として、室外からの給気が用いられているが、調理機器１の近傍位置つまり吹出しノズル２２の位置に、吹出しファン（図示省略）を設置して、この吹出しファンにより吹出し気流２１を発生させる構成としても良い。
【００８１】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、吸込み気流と吹出し気流により、汚染空気の原因となる汚染物質発生源の周囲近傍位置を通過する制御性の高い上向き一様気流を形成するとともに、上記吹出し気流の誘引作用により、上記汚染物質発生源の周囲近傍の汚染空気を上記吸込み気流へ強制的に捕集配達するようにしたから、汚染物質発生源を包み込むことなく局所的に排気・換気を完結させることができ、作業者の作業動作との干渉がなく、居住性と作業性を損なうことのない排気、換気技術を提供することができる。
【００８２】
また、局所的に排気・換気を完結させることにより、換気量と空調容量を減らすことが可能となり、換気・空調機器の能力を低く抑えることで、換気・空調設備のイニシャルコストおよびランニングコストの縮減を図ることができ、併せて電気エネルギの使用量の減少による地球温暖化ガスの発生量の低減化も図ることができる。
【００８３】
すなわち、本発明に係る局所排気方式によれば、汚染物質発生源が特定の部分に限られる場合に有効な局所または部分換気が行え、従来の室内全体の空気を入れ替えることにより換気を行ってきた全体換気方式に比べて、空調・換気設備の容量を大きく削減することができる。
【００８４】
例えば、厨房室を例としてその具体的効果を挙げると以下のようになる。
【００８５】
ａ）空調・換気設備に係るイニシャルコストは従来の全体換気方式よりはるかに安く（従来のものより４割低減）、ＨＡＣＣＰの温湿度基準への対応も容易にできる。
【００８６】
ｂ）空調・換気設備に係るランニングコストは、従来の全体換気方式に比べて５割低減され、さらにＨＡＣＣＰ対応で従来の全体換気方式と比べた場合には８〜９割も低減でき、このようにランニングコストが減ることは、レストラン業界などに大きく貢献できる。
【００８７】
ｃ）ＨＡＣＣＰに対応するので、厨房室の職場環境が快適になり、また、従来必須の排気フードを廃したフードレス方式が採用可能であり、見た目にも厨房室のイメージを明るくすることができる。
【００８８】
ｄ）フードレス方式としても、法的な対応が容易にできる。
【００８９】
ｅ）換気風量が減ることで、ダクトサイズが小さくなり施工性が良くなり、天井面に熱気が溜まらいことと合わせて、必要以上に厨房室の天井高および階高を大きくとらなくて済み、この結果、建築的な経済効果を期待することができる。
【００９０】
ｆ）電力消費量のベースカットが出来ることから、エネルギの浪費を削減して有効利用が図れる。特に、今後の電力需要の増加傾向を考えた場合には、原子力発電所の増設をも抑制できる。
【００９１】
ｇ）エネルギの浪費を無くすことで、地球環境保護に大きく役立つ。COP3の約束を果たす一助となる効果が期待できる。
【００９２】
ｈ）現在求められている、ＨＡＣＣＰの基準を大幅にクリアして、温度２２℃、湿度６０％も可能である。
【００９３】
ｉ）厨房室の職場環境が大きく改善される。
【００９４】
ｊ）既存設備の改修（リニューアル）をする場合にも、給排気の風量に余裕ができるので、既設のメインダクトを再利用することができ、燃焼加熱機器が増加しても、ダクト、給排気ファンを再利用できる可能性が高くなり、電気容量にも余裕がでると考えられるから、リニューアルの手法としても有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１である局所排気装置を備えた厨房室の換気システムを示す概略構成図である。
【図２】同換気システムの局所排気装置を示す概略構成図である。
【図３】同局所排気装置における吹出し気流発生部の吹出し口の構成を示し、図３(a) は吹出し口の配置構成を示す概略平面図、図３(b) は吹出し口の開口形状の改変例を示す平面図である。
【図４】本発明の実施形態２である局所排気装置を備えた厨房室の換気システムを示す概略構成図である。
【図５】同換気システムの局所排気装置を示す概略構成図である。
【図６】本発明の実施形態３である局所排気装置の主要部の構成を示す概略拡大図である。
【図７】同局所排気装置の気流整流部を示し、図７(a) は構成部品である整流フードを示す斜視図、図７(b) は気流整流部の構成を拡大して示す正面図である。
【図８】従来の厨房室の換気システムを示す概略構成図である。
【符号の説明】
Ｐ 局所排気装置
Ｍ 調理者（作業者）
１ 燃焼加熱式調理機器
２ 室内壁
３ 開口部
４ 天井
５ 排気装置
６ 空調機器
１０ 吸込み気流発生部（吸込み気流発生手段）
１１ 吹出し気流発生部（吹出し気流発生手段）
１５ 吸込み口
１６ 吸込み気流
１７ 排気ダクト
１８ 排気ファン
２０ 吹出し口
２１ 吹出し気流
２２ 吹出しノズル
２３ 給気ダクト
２４ 給気ファン
２６ ケーシング
３０ 汚染空気
４０ 補助的吹出し気流発生部
４５ 吹出しボックス
４５ａ，４５ｂ 吹出し口
５０ 気流整流部（気流整流手段）
５１ 整流フード
【発明の属する技術分野】
本発明は、局所排気方法および換気方法、ならびに局所排気装置および換気システムに関し、さらに詳細には、工場、厨房室、喫煙室、便所などの排気や換気を必要とするあらゆる室内空間において、汚染空気の原因となる汚染物質の発生源が室内の一部分に特定でき、しかもその汚染空気が熱気流、水蒸気、臭気、タバコ煙、油煙、塵埃空気などの人体にそれほど有害でない場合に有効な局所排気および換気技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、工場、厨房室、喫煙室、便所など、汚染空気の原因となる汚染物質の発生源が存在する室内空間においては、この室内雰囲気を清浄化するための排気や換気が必要となる。
【０００３】
この場合、発生する汚染空気が熱気流、水蒸気、臭気、タバコ煙、油煙、塵埃空気など人命に影響しないような室内空間の換気方法としては、この汚染空気が室内雰囲気中に混ざり合った希釈状態で、室内空間全体の空気を入れ替えるいわゆる全体換気方式が一般に採用されている。
【０００４】
この全体換気方式としては、給気および排気共に機械動力による場合、給気だけを機械動力で行い、排気は排気口より自然に排出する場合、および、排気だけを機械動力で行い、給気は給気口より自然に取り入れる場合の三種類があるが、通常は、機械動力による吸込み気流を用いた機械排気方式が主流となっている。
【０００５】
一般的建築物についての換気設備に係る法的基準としては、室内の許容炭酸ガス濃度から算出される人を対象とした安全性および衛生面の確保と、火気を使用する室内における燃焼に必要な酸素量の確保とを目的として決められる換気量が定められている程度で、純粋な技術や性能に基づく基準はあいまいである。そして、現実の建築技術分野または業界においては、上記の換気設備に係る法的基準を満足しておれば、必要以上にお金をかけない安価な換気設備とすることが一般的である。
【０００６】
ところで、一定の居住性と作業性を必要とする室内の一般的な換気システム、例えば、厨房室の換気システムは、図８に示すように、汚染物質の発生源である燃焼加熱式調理機器ａが室内壁面に近接して配置されてなる厨房室内全体を換気する全体換気方式の構成とされている。
【０００７】
すなわち、上記調理機器ａの上方の天井に、排気ダクトｂの吸込み口ｃが開口されるとともに、排気ダクトｂの室外側端部に図示しないダクト用排気ファンが設けられている。また、上記吸込み口ｃには、上記調理機器ａの燃焼加熱により発生する汚染物質の熱噴流ｄからなる汚染空気を捕捉する排気フードｅが取付け接続されて、汚染空気の拡散防止が図られている。一方、調理機器ａから離れた室内中央部の天井には、給気ボックスｆを備える給気ダクトｇの給気口ｈが開口されるとともに、空調機ｉが設けられている。さらに、上記調理機器ａから離れた開口ｍ近傍の天井には、天井排気ファンｊを備える排気ダクトｋが開口されている。
【０００８】
そして、調理機器ａの燃焼加熱により発生する汚染物質の熱噴流ｄは、排気ダクトｂのダクト用排気ファンの駆動により、排気フードｅさらには吸込み口ｃから排気ダクトｂへ捕集されて室外へ排気されるとともに、調理機器ａから離れた部位の室内空気は、天井排気ファンｊの駆動により、開口部ｍ近傍に開口する排気ダクトｋを介して室外へ排気される。一方、天井中央部の給気口ｈからは、図外のダクト用給気ファンの駆動により、新鮮な室外空気が給気ダクトｇの給気ボックスｆを通じて給気されるとともに、厨房室の窓ｍからも自然に給気が流れ込む。これにより、厨房室内全体の換気が行われることとなる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の全体換気方式にあっては、以下に列挙するような問題点があり、その改良が要望されていた。
【００１０】
すなわち、厨房室に代表されるように、汚染物質の発生が多い広い部屋で全体換気方式をとった場合には、換気量が膨大となり排気効率の悪い換気となり、また一方で、給気として外気が大量に導入されることから、室外と同じ空気状態となる。
【００１１】
さらに、機械動力を用いた吸込み気流による排気は、制御性が悪く有効に汚染物質だけを排出することが出来ず、これがため、室内に熱・水蒸気・油煙・臭気・ヒューム等が溜まり、室内の空調条件が最悪となる。
【００１２】
例えば、厨房室の場合で考えると、危害分析重要管理点方式（ＨＡＣＣＰ： Hazard Analysis（危害分析）とCritical Control Point（重要管理点）の略）の基準である厨房室の温湿度条件を満足するには換気風量と空調容量が膨大となる。
【００１３】
そして、換気風量と空調容量が膨大となることは、換気・空調機器の能力が増加して、換気・空調設備のイニシャルコストおよびランニングコストが増加することを意味する。
【００１４】
また、換気・空調機器の機器能力が増加するということは、合わせて機器電気容量が増加し、このようなエネルギの使用量の増加は地球温暖化ガスであるＣＯやＣＯ２の発生量の増加を招くことになる。
【００１５】
この点に関して、以下のような特殊用途の換気方式を、厨房室の換気システムのような、一定の居住性と作業性を必要とする室内の換気システムに採用することも考えられる。
【００１６】
つまり、工場換気では、人体に有害な物質も発生するから法的な基準も厳しいことから、有害な汚染物質の発生源を仕切りで囲って、作業者による作業は、手を仕切りの中に差し入れて行うドラフトチャンバによる部分または局所換気方法が有効なものとして採用されている。
【００１７】
さらに、作業内容によって上記のドラフトチャンバが使用できない場合は、いわゆるプッシュ・プル一様流方式が有効な局所換気方法として実施されている。このプッシュ・プル一様流方式による局所換気方法においては、吹出し（プッシュ）気流と吸込み（プル）気流による一様流で汚染物質の発生源を包み込んで、局所的にエアーバランスを完成させる。
【００１８】
一方、広い室内駐車場などの換気を行う全体換気方式として、誘引作用を利用するいわゆるデリベント換気方式もある。このデリベント換気方式においては、吸込み排気に対応して、排気口へ室内汚染空気を誘導・配達する複数の小型送風機が順序よく取り付けられており、この換気方法によれば、ダクトの延長距離を短く出来るとともに、効率の良い換気ができるという利点がある。
【００１９】
しかしながら、これらの特殊用途に有効な局所換気方式や全体換気方式にあっても、一定の居住性と作業性を必要とする室内の換気システムとして採用するには、以下のような新たな問題があって、実施化されるには至っていない。
【００２０】
すなわち、ドラフトチャンバによる局所換気方法においては、汚染物質発生源を仕切りで囲ってしまうため、汚染空気が室内に洩れる心配はないが、作業面への物の出し入れが扉を介してしかできないので、作業性が極端に悪くなる。
【００２１】
また、プッシュ・プル一様流方式による局所換気方法は、汚染物質発生源を包み込んで、周囲空間全体で吹出し気流と吸込み気流の風速と風量をバランスさせるから、吹出し口の口径と、吸込み口の口径が大きくなると、同時に風量が膨大になる。また、作業性の面からも、上記の一様気流内に作業者が入ってしまうことと、厨房の場合は、上部吸込み口と違い、下部吹出し口を設けることは作業性だけでなく、衛生面からも問題を残すことになる。
【００２２】
さらに、デリベント換気方式による換気方法は、局所換気ではなく全体換気方法であり、自動車の排気が室内駐車場の天井部に蓄積滞留した場合を想定して、排気方向へ誘導するものであり、その効果は、排気効率は向上するが、風量が少なくならない。また、天井面に小型のデリベントファンが多数設置されるので、騒音が大きい。
【００２３】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、居住性と作業性を損なうことなく、局所的に換気を完結させることができる排気、換気技術を提供することにある。
【００２４】
また、本発明の他の目的は、換気量・空調容量を減らすことで、電気エネルギの浪費を無くして機器容量を減らすことにより、換気・空調設備のイニシャルコストおよびランニングコストを縮減するとともに、地球温暖化ガスの発生を抑制することができる排気、換気技術を提供することにある。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の局所排気方法は、汚染空気の原因となる汚染物質発生源が存在する室内において、上記汚染物質発生源の周囲近傍の空気を局所的に排気する方法であって、上記汚染物質発生源の上方位置から室外へ続く上向きの吸込み気流を生じさせるとともに、上記汚染物質発生源の側部上方近傍位置から上向きの吹出し気流を生じさせて、これら吸込み気流と吹出し気流により、上記汚染物質発生源の周囲近傍位置を通過する上向き一様気流を形成し、上記吹出し気流の誘引作用により、上記汚染物質発生源の周囲近傍の汚染空気を上記吸込み気流へ強制的に捕集配達するようにしたことを特徴とする。
【００２６】
また、本発明の換気方法は、汚染空気の原因となる汚染物質発生源が存在する室内を換気する方法であって、上記汚染物質発生源に対して、上記局所排気方法を適用することにより、室内の換気のバランスを成立させるるようにしたことを特徴とする。
【００２７】
好適な実施態様として、上記局所排気方法を適用する排気領域の周囲部位から汚染物質発生源を包み込んで通過する補助的吹出し気流を生じさせて、上記汚染物質発生源から発生する汚染物質を上記吹出し気流と吸込み気流により形成した上向き一様気流へ強制的に捕集配達するようにする。
【００２８】
また、本発明の局所排気装置は、上記局所排気方法の実施に好適適用されるものであって、上記汚染物質発生源の上方位置に吸込み口が設けられて、室外へ続く上向きの吸込み気流を生じさせる吸込み気流発生手段と、上記汚染物質発生源の側部上方近傍位置に吹出し口が設けられて、上向きの吹出し気流を生じさせる吹出し気流発生手段とを備えてなり、上記吸込み気流発生手段による吸込み気流と上記吹出し気流発生手段による吹出し気流により、上記汚染物質発生源の周囲近傍位置を通過する上向き一様気流が形成されるとともに、上記吹出し気流の誘引作用により、上記汚染物質発生源の周囲近傍の汚染空気が上記吸込み気流へ強制的に捕集配達されるように構成されていることを特徴とする。
【００２９】
好適な実施態様として、上記吹出し気流発生手段の吹出し口は、作業者の作業位置から水平方向へ離隔した上記汚染物質発生源の側部上方近傍位置に上方へ臨んで設けられている。また、好ましくは、上記吸込み気流発生手段の吸込み口の下方位置に、上記吹出し気流発生手段からの吹出し気流の拡散を防止する気流整流手段が設けられている。さらに、上記汚染物質発生源の上方位置に吹出し口が設けられて、汚染物質発生源を包み込んで通過する下向きの補助的吹出し気流を生じさせる補助的吹出し気流発生手段を備えている。
【００３０】
さらに、本発明の換気システムは、汚染物質発生源に対して、上記局所排気装置が設けられて、室内の換気のバランスが成立するように構成されていることを特徴とする。
【００３１】
好適な実施態様として、上記局所排気装置による排気領域の周囲部位に吹出し口が設けられて、汚染物質発生源を包み込んで通過する補助的吹出し気流を生じさせる補助的吹出し気流発生手段を備えている。
【００３２】
本発明の局所排気、換気においては、上記吸込み気流と吹出し気流により、汚染空気の原因となる汚染物質発生源の周囲近傍位置を通過する制御性の高い上向き一様気流が形成されるとともに、上記吹出し気流の誘引作用により、上記汚染物質発生源の周囲近傍の汚染空気を上記吸込み気流へ強制的に捕集配達される。
【００３３】
このように、汚染空気を強制排気するための上向き一様気流が汚染物質発生源の周囲近傍位置を通過して、汚染物質発生源を包み込むことなく局所的に排気・換気を完結させることができる結果、作業者の作業動作との干渉がなく、居住性と作業性を損なうことがない。
【００３４】
また、局所的に排気・換気を完結させることにより、換気量と空調容量を減らすことが可能となり、換気・空調機器の能力を低く抑えることで、換気・空調設備のイニシャルコストおよびランニングコストの縮減を図ることができ、併せて電気エネルギの使用量の減少による地球温暖化ガスの発生量の低減化も図ることができる。
【００３５】
【実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
【００３６】
実施形態１
本発明に係る換気システムが図１に示されている。この換気システムは、一定の居住性と作業性を必要とする室内、具体的には厨房室内用のものであって、厨房室内全体を換気する全体換気方式とされるとともに、その主要部として図２に示すような局所排気装置Ｐを備えてなる。
【００３７】
この換気システムは、汚染物質の発生源である、例えばテーブルコンロ等の燃焼加熱式調理機器１が室内壁２に近接して配置されてなり、この燃焼加熱式調理機器１に対して、上記局所排気装置Ｐが設けられている。また、上記調理機器１から離れた隣室との連通開口部３近傍の天井４に従来の一般的な排気装置５が設けられ、また、室内中央の天井４には空調機器６が設けられている。上記排気装置５は、従来周知の基本構造を備えてなり、天井排気ファン７を備える排気ダクト８の一端が上記天井４から室内に臨んで開口されるとともに、他端（図示省略）が室外に臨んで開口されている。
【００３８】
局所排気装置Ｐは、吸込み気流発生部（吸込み気流発生手段）１０および吹出し気流発生部（吹出し気流発生手段）１１を主要部として構成されている。
【００３９】
吸込み気流発生部１０は、調理機器１の上方位置に吸込み口１５が設けられて、室外へ続く上向きの吸込み気流１６を生じさせる構造とされている。この吸込み気流１６は主として調理機器１から生じる汚染物質による汚染空気３０を吸い込んで排気する気流として機能する。
【００４０】
具体的には、上記調理機器１の上方の天井４に、排気ダクト１７の一端が室内に臨んで開口されて、上記吸込み口１５とされるとともに、この排気ダクト１７の他端１７ａが室外に臨んで開口され、この室外端１７ａに、排気口１８ａを有する排気ファン１８が設けられている。図示の実施態様においては、上記吸込み口１５には、排気フード等の排気を捕捉する手段が取り付けられていないが、目的に応じて排気フード等が取付け接続されてもよい。
【００４１】
吹出し気流発生部１１は、調理機器１の側方近傍位置、より具体的には、図示のごとく側部上方近傍位置に吹出し口２０が設けられて、上向きの吹出し気流２１を生じさせる構造とされている。
【００４２】
具体的には、図１および図２に示すように、調理機器１の側部上方近傍の室内壁面２位置に、吹出し口２０を有する吹出しノズル２２が上向き起立状に設けられ、この吹出しノズル２２は、給気ダクト２３を介して室外に連通されるとともに、この給気ダクト２３の室外端２３ａに、給気口２４ａを有する給気ファン２４が設けられている。
【００４３】
上記給気ダクト２３の配管経路つまり吹出し気流通路は、図示のごとく、室外から天井４と厨房室の上部スラブ２５との空間を水平方向へ延びた後、室内壁（図示省略）内を垂直下方へ垂下してから、調理機器１のケーシングつまり調理台２６内を通って、上記吹出しノズル２２の吹出し口２０へ延びている。これにより、ケーシング２６内が空冷される結果、調理機器１自体の断熱効果が発揮される。
【００４４】
また、上記吹出し口２０の水平方向配設位置は、作業者である調理者Ｍの作業範囲と干渉しないように設定される。具体的には、調理者Ｍの作業位置から水平方向へ離隔した調理機器１の側方近傍位置、例えば図３（ａ）において、ｐ1 〜ｐ4 またはｐ5 〜ｐ7 で示される一箇所または複数箇所に、上記吹出し口２０が上方へ臨んで設けられる。
【００４５】
図示の実施形態においては、２台の調理機器１，１に対して、ｐ1 およびｐ2 の２箇所、つまり、調理機器１を挟んで、調理者Ｍの作業位置の反対側位置でかつ室内壁２に近接した位置に設けられている。
【００４６】
これに対応して、吸込み気流発生部１０の吸込み口１５は、上記吹出し口２０と同一垂直線上に位置するように配置されている。
【００４７】
そして、吸込み気流発生部（吸込み気流発生手段）１０の排気ファン１８の駆動により、上記吸込み口１５内へ続く上向きの吸込み気流１６が生じるとともに、吹出し気流発生部１１の給気ファン２４の駆動により、上記吹出しノズル２２の吹出し口２０から上記吸込み口１５へ直線状に延びる上向きの吹出し気流２１が生じ、しかも、これら両気流１６，２１は同軸上に形成される。
【００４８】
これにより、これら両気流１６、２１による上向き一様気流が調理機器１の周囲近傍位置を通過するように形成されるとともに、上記吹出し気流２１の誘引作用により、調理機器１の燃焼加熱により発生する汚染物質の熱噴流を含む調理機器１の周囲近傍の汚染空気３０が上記吸込み気流１６へ強制的に捕集配達されることとなる。この汚染空気３０を受け取った吸込み気流１６は、排気ダクト１７を介して室外へ排出される。
【００４９】
なお、上記吹出し口２０の開口形状は、図３(a) に示すような円形とされる他、例えば図３(b) に示すような矩形（▲１▼参照）や扇形（▲２▼参照）など、調理機器１との配置関係や吸込み口１５の開口形状を考慮して適宜設定され得る。
【００５０】
次に、上記局所排気装置Ｐによる排気作用を含めた厨房室内全体の換気バランスの設定条件について説明すると、本実施形態においては、調理機器１に対して上記局所排気装置Ｐが適用されることにより、厨房室内全体の換気のバランスが成立するように構成されている。
【００５１】
具体的には、上記局所排気装置Ｐの吸込み気流発生部１０による吸込み気流１６の風量が、吹出し気流発生部１１による吹出し気流２１の風量と、この吹出し気流２１により誘引される調理機器１周囲の空気量とを加えて設定されることで、厨房室内の換気のバランスが成立するように構成されている。この場合、上記吸込み気流１６が排気とされるとともに、吹出し気流発生部１１による吹出し気流２１と上記誘引される被誘引気流が給気で賄われることになる。
【００５２】
これに関連して、上記吹出し気流発生部１１の吹出し風量は、吸込み気流発生部１０の吸込み風量よりも少なくなるように設定されている。
【００５３】
この場合、上記吸込み風量は吸い込み面風速と誘引された空気量で決定され、本実施形態においては、吸込み口１５には排気フード等がないため、吸い込み面風速は排気ダクト１７のダクト風速となる。
【００５４】
また、吹出し気流２１の吹出し面風速は吸込み気流１６の吸い込み面風速と同一とされている。よって、吸込み気流１６と吹出し気流２１は風速が同じで同じ方向に一様に流れるとともに、風量だけが違う気流であり、調理機器１の周囲近傍位置を通過する向きの一様気流が局所的に形成される。
【００５５】
しかして、以上のように構成された換気システムにおいては、調理機器１の燃焼加熱により発生する汚染物質の熱噴流を含む汚染空気３０は、局所排気装置Ｐの排気ファン１８と給気ファン２４の駆動により、調理機器１の周囲近傍位置を通過するように形成された上向き一様気流（吸込み気流１６と吹出し気流２１からなる）により強制的に誘引捕捉されて、吸込み口１５から排気ダクト１７へ捕集され、室外へ排気される。
【００５６】
一方、調理機器１から離れた部位の室内空気は、排気装置５の天井排気ファン７の駆動により、排気ダクト８を介して室外へ排気される。これに対応して、開口部３を通じて自然に給気が流れ込む。
【００５７】
このような換気システムの作動により、局所排気装置Ｐの排気領域には上述したような局所換気が完成して、この領域の空気の流れは、図８の従来の全体換気システムにおけるような各気流が入り混じっている状態から、図１および図２に示すような給気と排気の気流が区分された状態に整理されることとなる。
【００５８】
この結果、空調機６の循環気流に影響を及ぼす熱と外気は一般居室と変わらない状態となり、また、厨房室内の一般換気量つまり上記排気装置５の駆動による換気も、上記局所排気装置Ｐの駆動による排気領域以外の室内空間が対象となって、その換気量も一般居室なみに抑えられることとなる。
【００５９】
換言すれば、局所排気装置Ｐにより局所的な排気・換気が完結させられる結果、厨房室内全体の換気量と空調容量を減らすことが可能となる。
【００６０】
この結果、換気・空調機器の能力を低く抑えることにより、換気・空調設備のイニシャルコストおよびランニングコストの縮減を図ることができるとともに、電気エネルギの使用量の減少による地球温暖化ガスの発生量の低減化も図ることができる。
【００６１】
しかも、汚染空気３０を強制排気するための上向き一様気流が汚染物質発生源である調理機器１の周囲近傍位置を通過して、調理機器１を包み込むことなく局所的に排気・換気を完結させることができる結果、調理者Ｍの作業動作との干渉がなく、居住性と作業性を損なうこともない。
【００６２】
実施形態２
本実施形態は図４および図５に示されており、実施形態１の換気システムの構成が若干改変されたものである。
【００６３】
すなわち、本実施形態の換気システムは、調理機器１の燃焼加熱により発生する汚染空気３０の量が多い場合に適した構成を備えており、具体的には、局所排気装置Ｐによる排気領域の外側に、補助的吹出し気流発生部４０が設けられている。
【００６４】
この補助的吹出し気流発生部４０は、汚染物質発生源である調理機器１を包み込んで通過する下向きの補助的吹出し気流４１を生じさせるもので、局所排気装置Ｐによる排気領域の周囲部位に設けられた吹出しボックス４５を主要部として備える。
【００６５】
図示の吹出しボックス４５は、局所排気装置Ｐによる排気領域の周囲部位の天井４に設けられており、分岐ダクト４６を介して局所排気装置Ｐの給気ダクト２３に連通されて、その動力源つまり給気ファン２４を局所排気装置Ｐと共用している。
【００６６】
この吹出しボックス４５は、二つの吹出し口４５ａおよび４５ｂを備えており、一方の吹出し口４５ａが所排気装置Ｐの排気領域側へ水平に向けて開口されるとともに、他方の吹出し口４５ｂが調理機器１の方向へ斜め下向き状態で開口されている。
【００６７】
しかして、以上のように補助的吹出し気流発生部４０を備える換気システムにおいては、実施形態１の換気に加えて、局所排気装置Ｐによる排気領域の周囲上方部位の吹出しボックス４５の吹出し口４５ａ、４５ｂ、とりわけ下向きの吹出し口４５ａから、調理機器１を包み込んで通過する補助的な吹出し気流４１ａが発生して、調理機器１から発生する汚染空気３０を、局所排気装置Ｐによる吹出し気流２１と吸込み気流１６により形成した上向き一様気流へ強制的に誘引捕集して配達する。
【００６８】
より具体的には、上記吹出しボックス４５の下向きの吹出し口４５ａからの吹出し気流４１ａは、調理機器１を含めた周辺部全体を包み込んで通過する下向きの吹出し気流となり、主として、調理機器１の燃焼により発生する汚染空気３０が含む熱・臭気・蒸気・有害ガス・ヒュームなどを漏れ出ないように閉じ込めながら吹出し気流２１の方へ積極的に運んで誘引させる。一方、上記吹出しボックス４５の水平横向きの吹出し口４５ｂからの吹出し気流４１ｂは、主として、天井４に沿って漂い拡散する汚染空気３０ａを局所排気装置Ｐによる吸込み気流１６または吹出し気流２１の方向へ積極的に運んで誘引させる。その結果、実施形態１よりも完全な部分換気が完成することとなる。
【００６９】
実施形態３
本実施形態は図６および図７に示されており、実施形態１の局所排気装置Ｐの構成が若干改変されたものである。
【００７０】
すなわち、本実施形態の局所排気装置Ｐは、吸込み気流発生部１０の吸込み口１５と吹出し気流発生部１１の吹出し口２０との距離が大きい場合に適した構成を備えており、具体的には、吸込み口１５の下方位置に、気流整流部（気流整流手段）５０が設けられている。
【００７１】
この気流整流部５０は、上記吹出し口２０からの吹出し気流２１の拡散を防止するもので、具体的には、少なくとも一つの整流フード５１から構成されている。図示の気流整流部５０は、吹出し気流２１の流路に沿って同軸上に配された二つの整流フード５１、５１からなる。
【００７２】
この整流フード５１は、図７(a) に示すように、下向き円錐形状のフード本体５１ａの頂部に、円筒パイプ５１ｂが一体的に接続された構造とされている。
【００７３】
フード本体５１ａの下端縁の形状寸法は、吹出し口２０から吹出し気流２１の拡散形状に対応して設定されるのが望ましい。図示の場合は、吹出し口２０の開口形状が円形であることから、吹出し気流２１の拡散形状も理論上は円錐形状に近似しており、これに対応して、フード本体５１ａの下端縁の形状も円形とされているが、もちろんこれに限定されるものではない。
【００７４】
また、整流フード５１の配置箇所は、上向きの吹出し気流２１をフード本体５１ａがすべて捕捉し得る位置に設定される。つまり、本実施形態においては、図７(b) に示すように、下側の整流フード５１は、そのフード本体５１ａが吹出し口２０からの吹出し気流２１をすべて捕捉する位置に配されるとともに、上側の整流フード５１は、そのフード本体５１ａが下側の整流フード５１の円筒パイプ５１ｂからの吹出し気流２１をすべて捕捉する位置に配される。
【００７５】
しかして、以上のように構成された局所排気装置Ｐにおいては、実施形態１の場合に比べて、吸込み口１５と吹出し口２０との距離が大きい場合、換言すれば、例えばホテルの厨房室のように天井が高い場合でも、吹出し気流２１と吸込み気流１６による上向き一様気流が確実に形成されることとなる。
【００７６】
換言すれば、上述した配置条件下で、気流整流部５０を構成する整流フード５１の配設数を適宜増減することにより、理論的には、上記吸込み口１５と吹出し口２０との距離がどのような大きさであっても、最適な状態で一様気流が形成されることになる。
【００７７】
また、この上記吸込み口１５と吹出し口２０の間に形成される一様気流の流路も、整流フード５１の配設位置や姿勢を工夫することにより、必ずしも図示の実施形態のような直線状ではなく、曲線状とすることも可能である。
【００７８】
そして、このような曲線状の一様気流を形成することにより、例えば、吸込み口１５の吸込み気流１６と吹出し口２０の吹出し気流２１が同一直線上にない局所排気装置Ｐを構成することも可能となる。
【００７９】
なお、上述した実施形態はあくまでも本発明の好適な実施態様を示すものであって、本発明はこれに限定されることなく、その範囲内で種々の設計変更が可能である。
【００８０】
例えば、図示の実施形態においては、吹出し気流発生部１１の吹出し気流２１として、室外からの給気が用いられているが、調理機器１の近傍位置つまり吹出しノズル２２の位置に、吹出しファン（図示省略）を設置して、この吹出しファンにより吹出し気流２１を発生させる構成としても良い。
【００８１】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、吸込み気流と吹出し気流により、汚染空気の原因となる汚染物質発生源の周囲近傍位置を通過する制御性の高い上向き一様気流を形成するとともに、上記吹出し気流の誘引作用により、上記汚染物質発生源の周囲近傍の汚染空気を上記吸込み気流へ強制的に捕集配達するようにしたから、汚染物質発生源を包み込むことなく局所的に排気・換気を完結させることができ、作業者の作業動作との干渉がなく、居住性と作業性を損なうことのない排気、換気技術を提供することができる。
【００８２】
また、局所的に排気・換気を完結させることにより、換気量と空調容量を減らすことが可能となり、換気・空調機器の能力を低く抑えることで、換気・空調設備のイニシャルコストおよびランニングコストの縮減を図ることができ、併せて電気エネルギの使用量の減少による地球温暖化ガスの発生量の低減化も図ることができる。
【００８３】
すなわち、本発明に係る局所排気方式によれば、汚染物質発生源が特定の部分に限られる場合に有効な局所または部分換気が行え、従来の室内全体の空気を入れ替えることにより換気を行ってきた全体換気方式に比べて、空調・換気設備の容量を大きく削減することができる。
【００８４】
例えば、厨房室を例としてその具体的効果を挙げると以下のようになる。
【００８５】
ａ）空調・換気設備に係るイニシャルコストは従来の全体換気方式よりはるかに安く（従来のものより４割低減）、ＨＡＣＣＰの温湿度基準への対応も容易にできる。
【００８６】
ｂ）空調・換気設備に係るランニングコストは、従来の全体換気方式に比べて５割低減され、さらにＨＡＣＣＰ対応で従来の全体換気方式と比べた場合には８〜９割も低減でき、このようにランニングコストが減ることは、レストラン業界などに大きく貢献できる。
【００８７】
ｃ）ＨＡＣＣＰに対応するので、厨房室の職場環境が快適になり、また、従来必須の排気フードを廃したフードレス方式が採用可能であり、見た目にも厨房室のイメージを明るくすることができる。
【００８８】
ｄ）フードレス方式としても、法的な対応が容易にできる。
【００８９】
ｅ）換気風量が減ることで、ダクトサイズが小さくなり施工性が良くなり、天井面に熱気が溜まらいことと合わせて、必要以上に厨房室の天井高および階高を大きくとらなくて済み、この結果、建築的な経済効果を期待することができる。
【００９０】
ｆ）電力消費量のベースカットが出来ることから、エネルギの浪費を削減して有効利用が図れる。特に、今後の電力需要の増加傾向を考えた場合には、原子力発電所の増設をも抑制できる。
【００９１】
ｇ）エネルギの浪費を無くすことで、地球環境保護に大きく役立つ。COP3の約束を果たす一助となる効果が期待できる。
【００９２】
ｈ）現在求められている、ＨＡＣＣＰの基準を大幅にクリアして、温度２２℃、湿度６０％も可能である。
【００９３】
ｉ）厨房室の職場環境が大きく改善される。
【００９４】
ｊ）既存設備の改修（リニューアル）をする場合にも、給排気の風量に余裕ができるので、既設のメインダクトを再利用することができ、燃焼加熱機器が増加しても、ダクト、給排気ファンを再利用できる可能性が高くなり、電気容量にも余裕がでると考えられるから、リニューアルの手法としても有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１である局所排気装置を備えた厨房室の換気システムを示す概略構成図である。
【図２】同換気システムの局所排気装置を示す概略構成図である。
【図３】同局所排気装置における吹出し気流発生部の吹出し口の構成を示し、図３(a) は吹出し口の配置構成を示す概略平面図、図３(b) は吹出し口の開口形状の改変例を示す平面図である。
【図４】本発明の実施形態２である局所排気装置を備えた厨房室の換気システムを示す概略構成図である。
【図５】同換気システムの局所排気装置を示す概略構成図である。
【図６】本発明の実施形態３である局所排気装置の主要部の構成を示す概略拡大図である。
【図７】同局所排気装置の気流整流部を示し、図７(a) は構成部品である整流フードを示す斜視図、図７(b) は気流整流部の構成を拡大して示す正面図である。
【図８】従来の厨房室の換気システムを示す概略構成図である。
【符号の説明】
Ｐ 局所排気装置
Ｍ 調理者（作業者）
１ 燃焼加熱式調理機器
２ 室内壁
３ 開口部
４ 天井
５ 排気装置
６ 空調機器
１０ 吸込み気流発生部（吸込み気流発生手段）
１１ 吹出し気流発生部（吹出し気流発生手段）
１５ 吸込み口
１６ 吸込み気流
１７ 排気ダクト
１８ 排気ファン
２０ 吹出し口
２１ 吹出し気流
２２ 吹出しノズル
２３ 給気ダクト
２４ 給気ファン
２６ ケーシング
３０ 汚染空気
４０ 補助的吹出し気流発生部
４５ 吹出しボックス
４５ａ，４５ｂ 吹出し口
５０ 気流整流部（気流整流手段）
５１ 整流フード
Claims (19)
- 汚染空気の原因となる汚染物質発生源が存在する室内において、前記汚染物質発生源の周囲近傍の空気を局所的に排気する方法であって、
前記汚染物質発生源の上方位置から室外へ続く上向きの吸込み気流を生じさせるとともに、前記汚染物質発生源の側部上方近傍位置から上向きの吹出し気流を生じさせて、これら吸込み気流と吹出し気流により、前記汚染物質発生源の周囲近傍位置を通過する上向き一様気流を形成し、
前記吹出し気流の誘引作用により、前記汚染物質発生源の周囲近傍の汚染空気を前記吸込み気流へ強制的に捕集配達するようにした
ことを特徴とする局所排気方法。 - 前記吸込み気流と吹出し気流を同軸上に形成するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の局所排気方法。
- 前記吹出し気流の風量を前記吸込み気流の風量よりも少なくなるように設定する
ことを特徴とする請求項１に記載の局所排気方法。 - 汚染空気の原因となる汚染物質発生源が存在する室内を換気する方法であって、
前記汚染物質発生源に対して、請求項１から３のいずれか一つに記載の局所排気方法を適用することにより、室内の換気のバランスを成立させるようにした
ことを特徴とする換気方法。 - 前記吸込み気流の風量を、前記吹出し気流の風量と、この吹出し気流により誘引される前記汚染物質発生源周囲の空気量とを加えて設定することにより、室内の換気のバランスを成立させるようにした
ことを特徴とする請求項４に記載の換気方法。 - 前記吸込み気流を排気とするとともに、前記吹出し気流と誘引される被誘引気流を給気で賄うことにより、室内の換気のバランスを成立させるようにした
ことを特徴とする請求項４に記載の換気方法。 - 前記局所排気方法を適用する排気領域の周囲部位から汚染物質発生源を包み込んで通過する補助的吹出し気流を生じさせて、前記汚染物質発生源から発生する汚染物質を前記吹出し気流と吸込み気流により形成した上向き一様気流へ強制的に捕集配達するようにした
ことを特徴とする請求項４に記載の換気方法。 - 汚染空気の原因となる汚染物質発生源が存在する室内において、前記汚染物質発生源の周囲近傍の空気を局所的に排気する装置であって、
前記汚染物質発生源の上方位置に吸込み口が設けられて、室外へ続く上向きの吸込み気流を生じさせる吸込み気流発生手段と、
前記汚染物質発生源の側部上方近傍位置に吹出し口が設けられて、上向きの吹出し気流を生じさせる吹出し気流発生手段とを備えてなり、
前記吸込み気流発生手段による吸込み気流と前記吹出し気流発生手段による吹出し気流により、前記汚染物質発生源の周囲近傍位置を通過する上向き一様気流が形成されるとともに、前記吹出し気流の誘引作用により、前記汚染物質発生源の周囲近傍の汚染空気が前記吸込み気流へ強制的に捕集配達されるように構成されている
ことを特徴とする局所排気装置。 - 前記吸込み気流発生手段の吸込み口と前記吹出し気流発生手段の吹出し口が同一垂直線上に配置されている
ことを特徴とする請求項８に記載の局所排気装置。 - 前記吹出し気流発生手段の吹出し口は、作業者の作業位置から水平方向へ離隔した前記汚染物質発生源の側部上方近傍位置に上方へ臨んで設けられている
ことを特徴とする請求項８に記載の局所排気装置。 - 前記吹出し気流発生手段の吹出し口は、前記汚染物質発生源を挟んで前記作業者の作業位置の反対側位置に設けられている
ことを特徴とする請求項１０に記載の局所排気装置。 - 前記吹出し気流発生手段の吹出し口は、室内壁に近接した位置に設けられている
ことを特徴とする請求項１０に記載の局所排気装置。 - 前記吹出し気流発生手段の吹出し風量は、前記吸込み気流発生手段の吸込み風量よりも少なくなるように設定されている
ことを特徴とする請求項８に記載の局所排気装置。 - 前記吸込み気流発生手段の吸込み口の下方位置に、前記吹出し気流発生手段からの吹出し気流の拡散を防止する気流整流手段が設けられている
ことを特徴とする請求項８に記載の局所排気装置。 - 汚染空気の原因となる汚染物質発生源が存在する室内を換気するシステムであって、
前記汚染物質発生源に対して、請求項８から１４のいずれか一つに記載の局所排気装置が設けられて、室内の換気のバランスが成立するように構成されている
ことを特徴とする換気システム。 - 前記吸込み気流発生手段の吸込み風量は、前記吹出し気流発生手段の吹出し風量と、この吹出し気流発生手段の吹出し気流により誘引される前記汚染物質発生源周囲の空気量とを加えて設定されて、室内の換気のバランスが成立するように構成されている
ことを特徴とする請求項１５に記載の換気システム。 - 前記吸込み気流発生手段の吸込み気流通路は、前記吸込み口から室外へ延びて形成されるとともに、前記吹出し気流発生手段の吹出し気流通路は、室外から前記吹出し口に延びて形成されている
ことを特徴とする請求項１５に記載の換気システム。 - 前記吹出し気流発生手段の吹出し気流通路は、室外から前記汚染物質発生源のケーシング内を介して前記吹出し口に延びて形成されている
ことを特徴とする請求項１７に記載の換気システム。 - 前記局所排気装置による排気領域の周囲部位に吹出し口が設けられて、汚染物質発生源を包み込んで通過する補助的吹出し気流を生じさせる補助的吹出し気流発生手段を備えている
ことを特徴とする請求項１５から１８のいずれか一つに記載の換気システム。
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