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A-34 低放射・集中排気型厨房機器を用いた業務用厨房の空気・温熱環境に関する研究 : (その10)空調吹出し気流がフード捕集性能に及ぼす影響

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(1)

The Society of Heating, Air-Conditioning Sanitary Engineers of Japan

NII-Electronic Library Service The  Sooiety  of  Heating

 Air

Conditioning  Sanitary  Engineers  of  Japan

A

34

空気調和

衛生工学会近畿 支 部

学 術 研 究 発 表 会 論 文 集  (2013

3

13)

射 ・集 中

気 型 厨

房機器 を

業務

用厨 房

空気

・温

関 す る研 究

     

(そ

10

調 吹 出 し気

ー ド捕 集 性 能

及 ぼ

す 影響

     

Indoor

 

Air

 and  

Thermal

 

Environment

 of 

Commercial

 

Kitchen

   

using  

Lovv

 

Radiative

 

Cooking

 

Equipment

 with  

Concentrated

 

Exhaust

PartlO

Infiuence

 ofAirfiow  

from

 

Air

 

Conditioning

 on 

Capture

 

EfTiciency

 of 

Hood

  

○増井

徳 (大阪大 学)

  

甲 谷 寿 史 (大 阪 大学 )

   

山中 俊 夫 (大阪大学 )

 

桃 井 良 尚 (大 阪 大学 )

   

相良 和伸 (大 阪 大学)

  

北村 知 也 (大阪大学 )

Masui

 

KAZUNORI

串 i 

Hisashi

 

KOTANI

* i 

Toshio

 

YAMANAKA

* i

Yoshihisa

 

MOMOI

串 i 

Kazunobu

 

SAGARA

* i Tomoya  KITAMURA * ’

         

10saka

 

University

In a commercial  

kitchen

, a 

1arge

 ventilation  rate is needed  and  energy  consumption  can 

be

 

1arge

 

because

 a 

1arge

 amount

of effluence  of heat and  cooking  effluence  need  to be removed

 To 

improve

 

kitchen

 condition

 and  save  the energy

10w

 radiative  cooking  equipment  with concentrated  exhaust  chimney  was 

developed

 

Although

 a ventilation  rate may

be

 

decreased

 

by

 using this equipment

 effluent needs  to 

be

 captured  welL  In this paper, the capture  efficiency  of  the

general

 exhaust  

hood

 were  measured  when  this new  equipment  are used  

in

 case  that there 

is

 

disturbing

 ai面ow  

f

om  air

conditioning

は じめに   業 務 用 厨 房では

大 量の熱 や 水 蒸 気が発生 するの で作 業者環壕は劣悪 な もの に な りや す く、 改 善の た め に は適切 な換気 量 設 計 が 必 要で あ る

現 在

換気 量は

KQ

や 面 風 速

換 気回数 な ど を 基 準 とし て決 定 さ れてい るが

これ らの 基 準は静 穏 気 流 場が前 提となっ BackWnll ] 一 」 283

3    600   283

3 (c)P]anEquipment ] 2350 てい る

し か し 実 際の 厨 房では 擾 乱 気 流 が存在する こ とでフ

ド捕集性 能 が 低 下し てい る 互〕

既 報2}

3)で はエ コ ン 以 下

、AC

)及びパンカ

以 下

O

の気 流を再 現する気 流発生装 置 を用い て

、nc

及び 臥気 流 がフ

ド捕集性 能に与 える影響につ い て検討し た

本 報で は

新た に空調 の 出 し距離

吹出 し角 度

背 壁 の 有 無の条 件を追 加しフ

ド捕 集 率を 測定し た。

1,

実 験 概 要

1

1

実験室 及 び実 験 機 器 実 験 空間の平 面図及び 立面 図を

Fig,

1に示す

実 験 では低 放 射 型 寸胴 レン ジ を 対と し た。 ま た

空 調吹 出し気 流を模した気 流の発生に は

AC及 び

PK

を 模 し た吹出 し口が設 置され た気 流発 生 装 置 を 用い た。 実 験 室 及 び 実 験 機 器 詳 細 は既 報2)

4)を 参照され たい。

1.

2

  測 定 方 法 廃ガス捕集率は燃 焼 廃ガス

CO2

を対 象と し

ま   1000  1000  1000       4000

b

Elevation

AC

] Fig

1 Experimental Room

141

(2)

The Society of Heating, Air-Conditioning Sanitary Engineers of Japan

NII-Electronic Library Service The  Sooiety  of  Heating

 Air

Conditioning  Sanitary  Engineers  of  Japan

調 理 汚染 物 捕 集 率は最 大出力で連 続 沸 騰 状 態 を 保っ た 湯 面 に鍋上 面の 供 給 リン グ よ り均 等に供 給し た

SF

,を トレ

サ ガ と し 、 フ

ら十 分に 離 れて 濃 度 分布 が ない こ と を確認 し た排気 ダ ク ト内 にてそ れ ぞ れの濃 度を測定 し た

ド下 端 に 囲い を 付 け て完 全に トレ

ガス を捕 集できる状 態 (完全捕 集 ) と

囲いを外した状 態 (通 常 捕 集 )のそれ ぞ れの室 内 CO2 濃 度 と排 気 ダク ト内

CO2

濃 度お よ び

SF6

濃 度を 定常確 認 後 10分 間 測定し

その 平均 値を捕 集 率 算出 に 用い た。 捕集率 測 定の 概要 を

Fig.

2に

各 捕集率 算 出式 を 式 (

1

2

)に示 す。

1

3

  実 験 条 件   実 験 条 件につ い て は

吹 出し距 離

吹 出し角 度

背 壁の 有 無に よ る 影響につ い ての 検 討が行なえ る よう

   

M

(]e (SF6)

 

vc

。〔SF

    

MsFfi

、FG)

       

(1)   η

k

 

.V

Ce

、・・、}

q

、・ ・

 

V

Ce

・ ・

(]r・・) ny… 

 

Mc

 

v

,(・。 ,、。。

− CRp

、c。

) (

2

 

n

i

 

:調理汚 染 物捕 集 率

      

 

7

   :

ド排 気 量 (通 常 捕 集 )  

 

V,

  

:フ

ド排 気

i

(完全捕 集 )

  

Im3th

 

MSF

 

SF6

発 生 量

        

[m31h

 

C

(SF

〕 :ダ ク ト内

SF6

濃 度 (通 常 捕 集 )[ppm

 

CE

CSF、) :ダク ト内

SF

,濃 度 (完全捕 集)[ppm ] nygas

  

:燃 焼 廃 ガス捕 集 率

       

卜] Mc 。

 

:CO2発生 量

         

[m31h ] C

c  

 

:ダクト内

CO2

濃度 (通 常捕 集 )

 

ppm CE

cq ):ダク ト内

CO2

濃度 〔完 全捕集)

 

[ppm] C

cq ) :室 内CO2濃度 (通 常捕 集 )

   

[ppm] CR

cq ):室 内

CO2

濃度 (完全捕 集 〉

  

ppm

】 に設 定した

実 験 条 件の

覧 を

Tablel

に示 す

L3 .1

 フ

ド排 気 最 条 件

 

既報 2)よ り擾乱が無い 場合はフ

ド排 気 量が面 風 速

0,3m

/s(

1512m3

h

)以 上で捕集率 が

100

%に な る た め、 空調吹 出 し気 流 に よ る影 響が 明 確 に な る よ う

排 気 量 は面 風 速

0,

3m

/s で固 定した。 た だ し実 験 後の測定に より

流量調整に用いた濃 度 計に約

10

% の誤 差が あっ た た め

実 際は面 風 速

0,33m

/s (

1651m3

h

)の 条件で実 験を おこなっ たこ と となる

1

3,

2

 

気流発 生

置 の 吹 出 し条件

 

気 流 発 生 装置の稼 働条件は

AC

条 件

 

PK

条 件

吹出 し気 流な し条 件とする。 吹 出し流 量は ともに強 風 条 件を想 定 し

、AC

条 件で は 1580m3/

h

3.66m

/s)

 

PK

条 件で は

10m

/s

283m3

h

)と し た

し か し

これ らの 量につ い てもフ

ド排 気量 と 同様の 理 由 で

実 際の 流 量は約 1

1倍 に 設 定してお り

AC 条件は 1740m3/ h(4

03m/s)、 PK 条 件 は 11m/s(310m3/h)に 設 定 し たこ と と な る

吹 出 し角度 にっ い ては

、AC

条 件は 天井に 沿っ 気流が 流 れる こ と が

般的

吹 出口 か らフ

ドまで フ

ド幅の約

3

倍の幅を持つ 設 置し

天井に沿っ て吹 出し角 度

O

° で吹出した

。PK

条 件は 天 井 は 設 置せ ず

調 理者に吹き 付 け る よ う、 水 平 面 か ら45

°

goe の 2 条件を 設 定 し た。 吹出 し距 離は

AC 型条 件で はフ

ド端 か ら

lm、2m、3m

3

条 件

PK 型条 件ではフ

ド端 か らO

 

5m、1m

2

条 件とした

Fig,

3

に 各条 件時の気流 発生装 置の位 置 関係を 示す

1

3

3

 背 壁の有 無  アイ ラン ド型キ ッチ ン に お け る捕 集 率へ 影 響 を検 討 す るた め

、AC_

2mLexist

条 件 と

PK_

lm

_

45

°

_

exist 条 件につ い ては

背 壁 なし条 件の測 定を行っ た

ver (1

n) ゆ

  

       

     

fO)N。r。 。L

Situati。n

      Fig

20utline ofMeasurement

Tablel Experimental Condition

(c100%CaptUre

1

ゆvO

, logure 且000 wi 山ouI

 

F亅ow

xist

 

 

 

 

  一

whhout

ex 磚1 AC

 

lm

 

eκis‡ lm AC 2m ¢ xlst

 − 一

e 洫 重 AC

 

2m

 

none

 − 一

AC 1740m3加 (4

03m/s) 且200mm

 

 

xlO αmm0

°

2mnone AC 3m exist Fac。 Vcbd 守  0

33m〆s (165Dm  ) 3mox 域 PK 且m

 

45

°

exis 仁

 一 一  

45

°

lmex 均1 PK

 

lm

 

45

°

none

 − 一 一

PK nm ピs 〔310mうh ) 且00mm nDno PK

 

O

5m

 

90

°

じxist 90

°

0

5mex 蛤t       [mm 】

Fig

3 Setup for ACIPK

 Heod and  Equipment

一142一

(3)

The Society of Heating, Air-Conditioning Sanitary Engineers of Japan

NII-Electronic Library Service The  Sooiety  of  Heating

 Air

Conditioning  Sanitary  Engineers  of  Japan

2,

結 果と考 察  捕集率測定結 果を

Table2

及び

Fig.4

に示す

2

1AC

吹 出し距 離によ る 影 響

 

調 理 汚染 物 捕 集率 は

AC

吹出 し距 離 が

1m

の 条件で

58.

0%

2mで 61

 6

、3m

62.6

あ り

燃 焼廃 ガ捕 集率 は

1m の 条 件

84.

4

、2m

83,

4

、3m

80.82

%であ る。 調理汚 染 物と燃 焼 廃ガス 両 者 共に捕 集 率の違い は小 さく

、Fig.

 

5

に示 した吹 出し気 流 なし 条 件で のフ

ド排 気 量と捕 集 率の 関係

、Fig,

6 に示 し た

AC

気 流の 流 量ご との フ

ド排 気量 と捕 集率の 関 係 につ い ての既 報 3)の果 と 比べ

AC

距 離 よる影 響が非 常に小さい こと が分かる

  若 干で はあるが

、AC

吹 出し距 離が大 き く なるほど 調理汚染 物 捕 集 率が増加 す る

これは

AC 吹出 し距 離が大き くなる と

ドに 衝突す る 際の風速が 小 さ くなるこ と が 原 因 と考え ら れ る

ACか ら吹出 し た 気 流 はフ

ドに衝 突 後フ

ド面に沿っ 下 降し

その 降 流はフ

ドに向かっ て上昇 する調理汚 染 物 及び燃 焼 廃ガス を巻 き込 み

さ らに は フ

ド内に滞 留し て い る汚 染 物もフ

ド外に誘 引して巻き 込 む ため

ド捕 集 性 能を低下 させ る

下降 流に よ る 汚染 物の き 込 みの イ メ

ジ をFig

7に 示す

 

しか し

燃 焼廃ガス 捕

率 は吹出 し距 離 が 小 さ く な る と増加 す る。

AC

に よ る 下降流の 風 速 は 低 下 す る も の の

周 囲 空 気の き 込み によ りフ

ド位 置での周辺 気 流が変 化し て い る こ と が考え られる が

今 後の詳 細 な検 討 を要 する

ま た

室内

CO2

濃 度の 測 定 点が比 00    

  80   η   ω   甜       30   20   m    

hO 口 O

り 竈 国   葦 畠 幡 り 0

  

 

 

 

       

 

 

 

   

  NS

  xe

  ダ    bS/  

5

/  

6

 

i9

 

 

 

“c / “e ノ “e ’ “e /

較 的 機 器に近い た め

室 内

CO2

濃 度 測 定の不備も考え られ

さら に は複 数回の 測定 結果 を 平 均 す るこ とで 差が 見 ら れ な く な るこ と も 可 能 性 とし て考え ら れる

2

 

2

 

PK

吹 出角 度よ る影 響   調理汚 染 物 捕 集 率は

PK

吹 出し角 度が45° の 条 件

31.2

、90

° 条 件で

97.7

% で あ り

燃 焼廃ガス捕 集 率 は

45

° 条件で

80.

9

、90

° 条 件98

6% で あ る 。 吹出 し角 度が 45° の 条 件では捕 集率 が 大 幅 に 低 下し て い たが、 これ は、 PK 気 流 が湯 面及 び排気筒 出口付 近に 衝 突 す るこ とで汚染 物の上昇を妨げ

さ らに は フ

ド 下 端の近く を 通るこ と か らフ

ド内に滞 留 し てい る 汚 染 物 を誘 引するこ と で捕 集 率が大幅 に 低 下 してい る と考え られ る

対 し て

PK

吹出 し気 流が 床 面 に吹き 付 けて い る 90

°

の 条 件では 捕集率 は低 下し ない こ れ らの 条 件 時の 気 流 性状の イメ

ジ を

Fig.8

に示す。 ま た

、Fig.

9

に 示 し た

PK

気 流 の 流 量 ご との フ

ド排 気 量と捕 集 率の 関係につ い て の既

ru

 3}結 果 と

    

■ 一 ■

 

■■

  100

 

,。

ω

・・

  0     0     1000    2000    3000  D     IOeO    2000    3000     Exhaust Flow Ratem31h]   Exhaust Flow Ratem3 !11]

 

Fig5

 

Relationship

 

betWeen

 EXhaust Flow Rate and

       Cap加re EHiciency

  

■ 回皿 匪 囮國

回■  ■一

■■   90   80   η   ω   鉛   冊   蜀   笳   P

あ o 唱 の 石 田 臼qo 」 5

昌 邸 Q0 AC

 

3m

 

 

exisI C2m

 

exist AC

 

lm

 

 

exist AC

 

lm

 

exist AC

 

2m

 

exis

 

 

− 一

AC

 

3m

 

exiSt

 − 一

      0      且000    2000    3000 0     100e    2000    3000

       Exhaust Flow Ratem3〆h   EXhaust Flow Ratem3fh       AC

 

Flow

 

Rate

      ■Cooking Effluence ■Combustion Gas       + high1580mヲh+ low790mith

Fig

4 Comparision between Cooking EMuence and Combustion Gas Fig

6 Relationship betWeen AC Flow Rate and Capture EMciency

  

Table2 Capture E伍ciency resu1t

       

■■

1

翻■

 ■匣一

wi出outF 【ow exist

 

  

  

 一

99

4 99

5 AC

 

lm

 

exis 竃

 一 一

58

0 84

4 AC

 

2m

xis重 6L6 83

4 AC

 

2m

 

none

 − 一

62

3 78

1 AC 3m exis 電 62

6 80

8 PK 且m 45

°

exist

 一 一 一

3L2 80

9 PK lm 45

°

none

 − 一

14

7 691 PK

 

O

5m

 

90

°

exis 97

7 98

6 Fig

7

 lmage of Flow PatternPK

_

45e/90

°

Fig

81mage of Flow PattemAC

2m

143

(4)

The Society of Heating, Air-Conditioning Sanitary Engineers of Japan

NII-Electronic Library Service The  Sooiety  of  Heating

 Air

Conditioning  Sanitary  Engineers  of  Japan

ても

PK

吹 出 し 角度に よ る影響は大きい こ とが 分 か る

 調 理 汚染物 捕集率 と燃 焼廃ガ ス捕 集 率を 比較 する と

調理汚 染 物捕 集率 は 2 条件間に 66

・5の差 が あ る の に対し

燃 焼廃ガス捕 集 率

2

条 件 間の差は

17.7

% である

この違い は調理汚染 物 が 高 さ約

900

  か ら低 風速で発生し て い の に対 し

燃 焼 廃ガス は高 さ約 1200  の排 気 筒か ら高 風 速で発生し て い るの で吹 出 し気 流の影 響を受け に くくなっ てい ると考えられる

2

3AG

お よび

PK

に お け る 背壁の有 無に よ る 影響  

AC_2m_

n。ne 条件 の 調 理 汚染 物 捕集率 は

62.

4

%で 背壁 あ り に対し て

0.8

%上昇

燃焼廃 ガス 捕集率は

78,1

% で

5.3

%低 下する。 した がっ て

AC

気 流 下に で は 背壁の 有 無が気 流 性 状に及ぼす 影 響は小さい が

燃 焼

     ■一

■   ■■

StEi

 

pmEE

■■

00   90   80   刀   60   50       30   20   m    

あ 9 口

 

U 竈 国 O 聟 畠 郎 ∪ 0 慰 朕 望 4mlKP 域 凱

  9

皿 夏

KP 窟 駢 ヂ 4 鼠 “

99

m m 且 KP 1

KP O      lOOO     2000    3000 0      1000    2000    3000

Exhaust Flow Ratem3 !h   Exhaust Flow Ratem31h       PK Flow Rate

high10m/s + 10w5m〆s

Fig

9Relationship 

between

 PK FIow Rate and CaptUre EMciency

    ■ 一

■ 

■一 ■   90   跚  

 

η   60  

 

50   舶  

 

蜀   m  

 

m

』 O 口 O

O 覇 国  

冨 山 鳴 ⇔

0 AC

 

2m

 

nono

 − 一

AC

 

2m

 

exisI

 一

 

 

 

PK

 

lm

 

45

°

exist

 − 一 一

AC

 

2m

 

exis 仁 AC

 

2m

 

none PK

 

lm

 

45

°

none

 − 一 一

PK

1m

45

°

cxistPK

 

lm

 

45

none

 − 一 一

0     1000    2000    3eOO  O     1000    2000    3eee EXhaust

 

Flow

 

Rate[m31h]   Exhaust Flow Ratern3th]

    Backwall

十 exlst 十 none

Fig

10Relationship betWeen BackWall  and CaptUre Ef罰ciency

 

Fig

111mage ofFlow  PattemPK

existinene

廃 ガス 捕 集 率の 差が見 られ る

しか し

、Fig,

10

に 示 し た吹出 し気 流 なし条 件での 背壁の 有 無と捕 集 率の 係 につ い ての 既 報51 の 結果と 比べ る と 、 同 程 度 の違い であ るの で、

AC

気 流 下 に おい て背壁の有無 が 気 流 性状に 及ぼす影 響は 小 さい と考え られ る

 

PK_1m_45

°

_

none 条 件の 調汚染 物 捕 集 率

14.8

% で

16,4

%低下

燃 焼 廃ガス捕 集 率

69.1

%で

11.

8

%低 下する

PK 気流下 に おい てFig

 11に 示す通 り

汚 染 物 発 生部に 衝突す るPK 気流に よっ て 上 昇 を 妨 げ られ た 汚 染 物 お よ びフ

ド内 に滞 留してい て

PK

気 流 に 巻 き 込 ま れ た汚染 物 が 調 理 機 器後方へ 漏 れ 出すこ とに よって捕 集 率が 大幅に低 下し て いる と考えられる

お わ りに   本報で は

空 調吹出し気 流の発生状 況 とフ

ド捕 集 性 能の 関係を

気 流発生 装置か らの 吹出 し条件 を 変更 して捕 集 率を 測定す るこ とで把握し た。 今後 は PIV 測定 に よっ

ド及 び調理機 器 周辺の 風 速 分 布 を 把握し

空 調 吹出し 条件とフ

ド捕 集 性 能の関 係 につ い て より詳 細に検 討し てい く

      【謝 辞 】 本研 究の

部は大阪 ガス 株 )の共 同 研究による もので あ り

種々 の便宜を図っ て い ただい た関係者 各位に深 く感 謝い たし ます

      【参 考 文 献 】 1北村

甲谷

山 中

桃 井

相 良 :食堂 を併 設し た業 務用 厨房の

空 調シス テムに関する調査研究 (その 3) 擾 乱 気 流 がフ

ド周辺気流に及 ぼす影 響

目本建築 学 会 近 畿 支 部 研 究 報 告 集

pp

181

184

2012

6 2)豊 村

甲谷

山 中

桃 井

相 良

北 村:低 放 射

集 中排 気 型 厨 房 機 器 を用い た業務 用厨 房の空気

温熱環境に関す る研 究 (その

7

) 空調吹出 し気 流がフ

ド捕集性能に 及ぼ す 影響

空気調 和

衛生工学近 畿支 部学術 研究 発表 会 論文集

pp

107

110

 2012

3 3)北村

甲 谷

山 中

桃 井

相 良

豊 村 :低 放 射

集 中排 気 型 厨 房 機 器 を 用いた業務 用厨 房の空 気

温熱環境に 関 す る研 究 (その 8) 空調 吹 出 気 流とフ

ド捕 集性 能との 関 係

空 気 調 和

衛 生工学 会 学 術 講 演 会 講 演 論文集

pp

3065

3068

2012

9 4)岩 崎

相 良

山中

甲 谷

桃井

高野 :低 放 射

集 中排 気 型 厨 房 機 器 を 用いた 業 務 用 厨 房の 空 気

温熱環境に関 す る 研究 (その 1)開放空 間にお け る燃焼 廃ガス及 び 調 理 汚 染 物 捕 集 率

空気 調 和

衛 生工学近畿 支 部 学 術研究発表 会 論 文 集

pp

 9

12

2009

3 5)高野

山中

甲 谷

相 良

桃井 :低 放 射

集 中排 気型 厨 房 機 器 を用いた 業務 用 厨 房の給排 気システムに 関する 研究 (その 3) 開放 空 間にお ける燃 焼 廃ガス 及 び調理汚 染 物 捕集 率

日本建築 学 会 近 畿 支 部研 究 報 告集

第49号

環境系 pp

293

296

 2009

6

一144一

N工工

Eleotronio  Library  

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