JP2002186813A

JP2002186813A - グリスフィルター

Info

Publication number: JP2002186813A
Application number: JP2000387013A
Authority: JP
Inventors: Shinichiro Okada; 慎一郎岡田
Original assignee: Osaka Gas Chemicals Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Chemicals Co Ltd
Priority date: 2000-12-20
Filing date: 2000-12-20
Publication date: 2002-07-02

Abstract

(57)【要約】【課題】近年の厳しい環境保全からの高度のフィルタ
ー性能に対する要求にも十分適合可能、しかも洗浄が容
易で安価なグリスフィルターを提供する。【解決手段】排気中に過飽和の水分が多いことに着目
し、排気の断熱圧縮と膨張、冷却により小さな粒子を核
として過飽和の水分を凝縮させる。これにより、排気中
の小さな粒子を確実に捕捉する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はフィルターに関し、
特に業務用の厨房用グリスフィルターに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、業務用かつ厨房用の大型の
グリス（油滴）フィルタ（ー）としては、バッフル方式
や３次元金属フィルター方式の物がある。そしてこれら
は何れも慣性力を利用して厨房のレンジ、調理台、ガス
コン炉等からの排気中の油滴等を除去し、回収するもの
である。

【０００３】すなわち、バッフル方式では、排気の流れ
方向を急変させ、慣性力で排気中の油滴等のコロイドを
除去する。また、３次元金属フィルター方式（注、これ
は方式名であり、勿論他の材質のものもある。）では、
細かい金属メッシュに排気中のコロイドを衝突させて付
着させて除去する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、バッフ
ル方式は、比較的大きな粒子の除去には確かに有効であ
るが、近年の環境汚染防止に対する高度のフィルター性
能への要求のもと、炭素粒等の粒子や液体（水、油）の
微粒子と固体の微粒子（カーボンブラック、煙）等から
なり拡散性の高い気体コロイドの除去には不充分であ
る。と言って、小さな粒子や気体コロイドの除去にも十
分な性能を持たせようとすれば、排気ファンの出力を増
大させる必要があり、初期コストや消費電力、更には騒
音等の面から好ましくない。

【０００５】また、３次元金属フィルター方式は、粘性
が低く拡散性の高い気体コロイドでは、一旦フィルター
に捕捉しても、風圧による脱着、再飛散が生じやすい。
特に、ある程度捕捉されると、フィルター抵抗の増大に
よる風圧の上昇が生じるため脱着、再飛散が増大し、こ
れまた性能が不充分である。また、業務用の場合にはど
うしても建物やその内部での配置からの制約等のため、
排気抵抗が大きい場合が多い。そしてこの場合には、排
気ファンに必要な出力も増大するため一層好ましくなく
なる。

【０００６】また、業務用であるためどうしても油分等
の付着が多く、付着した油分を簡単に洗浄して除去する
ことが可能という要請がある。しかし、排気中の油分の
除去効率を良くするにはフィルターの目を細かくするの
が一番であるが、これは洗浄容易性と両立し難い面があ
る。

【０００７】また、これは家庭用でもそうであるが、当
然軽量かつ安価な製品でなければならない。

【０００８】このため、近年の環境汚染防止に対する高
度のフィルター性能への要望のもとでも十分に小さな粒
子や気体コロイドを除去し、しかも洗浄が容易、その上
軽量で低コストのグリスフィルターの開発が望まれてい
た。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、以上の課題を
解決することを目的としてなされたものであり、厨房か
らの排気中には過飽和の水分が多いことに着目し、特に
金属製のフィルターの構造、形状に工夫を凝らして排気
に断熱圧縮と断熱膨張及び冷却を行なわせ、これにより
排気中の微小な粒子を核にして過飽和の水分を凝縮さ
せ、その結果小さな粒子や気体コロイドを除去するもの
である。

【００１０】またこのため、フィルターを２段式とし、
その構造、形状に工夫を凝らしたものである。

【００１１】また、洗浄性とコストの面からフィルター
材質に工夫を凝らしたものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態に
基づいて説明する。

【００１３】（第１の実施の形態）図１に、本発明の第
１実施の形態としてのグリスフィルターの断面を示す。
本図において、１はグリスフィルター前面（排気が流れ
て来る方向）に位置する、そして少し厚めの平板状の多
孔質体よりなる前部フィルターである。２は、その後流
側に位置する、そして薄いステンレス性のメッシュ
（網）をプリーツ（襞、櫛）状に加工した後部フィルタ
ーである。そして、前部のフィルター１は、その空孔率
が９０〜９７％のニッケル合金よりなる。３は、これら
２種の多孔質体をその内部に固定し、併せてグリスフィ
ルターを排気ダクト等に固定するフィルター枠である。
４は、ドレントラップである。

【００１４】以下、先ず最初に、このグリスフィルター
の作用が良好なことについて、目下考えられる大凡の理
由について説明する。

【００１５】調理台の方より流れてきた暖かくて軽い
（密度の小さい）排気は、先ず前部フィルター１の流路
抵抗によりその前方部当りから前部フィルター内で容易
に圧縮される。そしてこの際、断熱圧縮で生じた熱は、
前部フィルターにより吸収され、最終的にはフィルター
枠３を経てダクト側に放出される。更に、併せて排気ガ
ス中の比較的大きい油滴等からなる粒子は、この前部フ
ィルターにて捕捉される。

【００１６】さて、前部フィルターの下流の後部フィル
タ２は、目は細かいものの、薄いため流路抵抗が比較的
小さい。このため、前部フィルターを通過した排気ガス
は、通過直後に断熱膨張し、温度が最初よりも低下す
る。その結果排気ガスには、圧縮そしてその直後の膨張
という機械的な作用がなされ、また加熱、除熱、そして
それらの直後の冷却という熱的な作用がなされることと
なる。更にこれらの作用に伴い排気ガス中には微小な振
動や渦が発生し、これらは音速が排気の流速よりずっと
早いため前部フィルターの隅々にまで充分に伝わる。こ
れらの作用のため、油滴は前部フィルターにぶつかり、
このためその中でかなり除去されることとなる。

【００１７】次に、排気中には、多量の（ケースにより
３０％程度の）、それも過飽和の状態の水分が含まれて
いる。そしてこれの水分は、上述の機械的、熱的な作用
が加わると、前部フィルターをでたところや後部フィル
ターの前で排気中の１μｍ前後あるいはそれ以下の微小
なカーボン等からなる粒子を核として凝縮する。その結
果、次に排気が後部フィルターを通過する際、排気中の
凝縮により生じた水滴はその中心の核もろともこの後部
フィルタにて捕捉されることとなる。しかもこの際、後
部フィルターはプリーツ状であるため表面積が広く、捕
捉の効率が良好なだけでなく、薄い故に放熱性にも優れ
るため、排気の温度もそれだけ低下し、このため後部フ
ィルター内での水分の凝縮も促進される。更に、一旦水
滴が凝縮によりフィルター表面に付着すれば、熱輻射率
が大きくなる（１に近くなる）ため、放熱は一層促進さ
れる。

【００１８】更にまた、プリーツ状であるため薄いにも
係わらず機械的強度が大きく、加工も簡単となる。

【００１９】以上の結果、排気中の油滴は殆ど前部フィ
ルターで除去され、同じく水分や微小な粒子は前部フィ
ルターと後部フィルターのいずれが主に除去するかは不
明であるが、ともかく両フィルターでほぼ完全に除去さ
れることとなる。

【００２０】次に、ドレントラップ４の作用であるが、
捕捉した油滴をフィルターが外に排出すること、及び排
気中の極性基を有する（水溶性の）ガスが凝縮した水分
に溶け込み、更にこの水分が下部のドレントラップより
図示しない油溜まりへ排出されることにより、排気中の
極性基を有するガスも除去されることとなる。また、別
途アルカリ液の噴霧機構を装着可能としたりすることに
より、限定した形ではあるが、ダクトに取り付けたまま
付着（捕捉）した粒子、油分の洗浄も可能となる。

【００２１】以上の結果、単に排気中の油及びカーボン
等の小さな微粒子が除去されるだけでなく、水分まで除
去されうることとなる。

【００２２】更に、凝縮した水滴は極性を有する成分ガ
ス（水溶性のガス）を溶かしこむため、グリスフィルタ
に捕捉された水分の排出機構を設けることにより、排気
中の不完全燃焼ガス成分等をも除去することが可能とな
る。

【００２３】次に、前部フィルターと後部フィルターの
空孔率や寸法あるいはそれらの関係について説明する。

【００２４】前部フィルターであるが、その前面で排気
を適度に圧縮する流路抵抗が必要であるが、グリスフィ
ルター全体としての流路抵抗が大きいのは好ましくない
と言う制約がある。このため、その厚みをｔｍｍ、排気
の流れ方向１ｍｍ当りのセル（空孔）数をｐとしたとき
（前述の建物の制約等により多少の相違もありえよう
が、多くの場合）、空孔率が９０〜９７％の場合３．５≦ｔ×ｐ≦８の関係を充たしているのが好ましい。

【００２５】後部フィルターであるが、その前面で排気
が適度に膨張する流路抵抗が必要であるが、グリスフィ
ルター全体としての流路抵抗が大きいのは好ましくない
と言う制約がある。また、放熱作用が良好しかも材料費
はできるだけ少ないと言う制約もある。このため、ステ
ンレス製網のメッシュ数をｍ本／ｍｍ、空間率をｐ、網
の重ね枚数をｎ、プリーツ率（図２に示すごとく、プリ
ーツ加工前の長さ／プリーツ加工後の長さ）をｓとした
とき、０．１５≦（ｍ・ｎ）／（ｐ・ｓ²）≦７の関係をみたしているのが好ましい。

【００２６】なお、かかる空孔率としているのは、製造
の都合、重量、グリス等の捕捉効率、捕捉したグリス等
の保持力は勿論洗浄性をも勘案したものである。このた
め、上述の設置条件の如何、その他将来の技術の発達、
経済条件の変動等の下で、他の空孔率、異なる数値とし
ても良いのは勿論である。

【００２７】また、後部フィルターのプリーツの一方の
頂点部と前部フィルターとを接触させているのは、薄い
後部フィルターの補強を多少とも前部フィルターに受け
持たせるためである。

【００２８】次に、洗浄性について説明する。

【００２９】前部フィルターが上述の空孔率であると、
付着した油分を石鹸水やアルカリ水で洗浄すると、これ
らの洗浄用水が各部へ充分に行きわたるため、油分は速
やかに除去される。

【００３０】また、後部フィルターは、平織の金属メッ
シュやこれを何枚か（何枚重ねるかは、メッシュの粗さ
や折り方の如何等に依る）重ねた程度であるため、これ
また洗浄性が優れる。なお洗浄の際、上述のドレントラ
ップ部の孔からも洗浄液が排出されることとなる。更
に、元来がフィルターであるため、通気性が良好、しか
も吸湿性材料を使用していないため、洗浄後の乾燥も速
やかである。

【００３１】次に、前部フィルターの製造方法及び材質
について説明する。

【００３２】本実施の形態では、前部フィルターは、炭
素粉末を付着させる等の導電加工を施した骨格網状構
造、いわゆるスポンジ状の合成樹脂（ウレタン等）の外
面にニッケルを主材料とする金属膜をめっきで薄く形成
し、その後合成樹脂を焼却して製造した。ただし、この
製造技術については、いわゆる周知技術であるため、こ
れ以上の説明は省略する。

【００３３】材質であるが、単にめっきが容易かつ排気
中で耐蝕性が良好しかも適度な機械的強度を有している
だけでなく、付着した油分の洗浄に使用するアルカリに
対して十分な耐蝕性を有する必要がある。このため、ア
ルミ等でなくニッケルや強度の面からは更にニッケルメ
ッキ後のクロマイジングにより、ニッケルに僅かにクロ
ムを混ぜたニッケル合金（本実施の形態では、１〜２原
子％以下）としている（その他、製造の都合で多少の炭
素等も混入している）。

【００３４】後部フィルターであるが、これはコストの
面から平織のメッシュとし、耐蝕性の面からステンレス
製としている。

【００３５】（第２の実施の形態）本実施の形態は、後
部フィルターを、メッシュでなく、更に低価格の綿ある
いはいわゆる金属たわし状の物体２３としたものであ
る。

【００３６】本実施の形態の後部フィルターを図３に示
す。本図に示す様に、後部フィルターは、製造容易性や
保型性、更に金属糸あるいは細い金属帯製の綿をフィル
ター枠内へ固定し易い様に、金属製の綿からなる薄膜２
３の前面と後面に比較的目の粗いステンレス製メッシュ
５２、５３を配置し、更にこれら３つを細い針金５１で
相互に固定している。すなわち、いわゆるサンドイッチ
構造である。

【００３７】なお、金属製の綿は価格の面からは削り繊
維綿とし、密度は流路抵抗の面から０．０２〜０．１ｇ
／ｃｃ程度とし、材質は既述の如く耐蝕性の面からステ
ンレスとしている。その他は、先の実施の形態と同じで
ある。

【００３８】図４の（１）に、本実施の形態の一変形例
として、繰り返しての折り曲げにより等高の凹凸が繰り
返して形成された後部フィルターを示す。

【００３９】なお、等高折り曲げ率（波率ｓ）の定義
は、等高折り曲げ（波）加工前の長さ／該加工後の長さ
である。これを図４の（２）に示す。

【００４０】（第３の実施の形態）本実施の形態は、前
部あるいは後部のフィルターの補強用の針金とフィルタ
ー枠の補強を兼ねて、四角い枠の頂点を結ぶ針金をフィ
ルターの洗浄の邪魔にならない様に入れるものである。

【００４１】すなわち、業務用のグリスフィルターは、
ダクトより取り外して洗浄可能とするためには軽量でな
ければならないが、枠をあまり薄い金属板で製造する
と、たわみ易くなり、再度のダクトへの取付けが困難、
手がかかるということにもなりかねない。この一方で、
業務用であるだけにどうしても寸法は大きくなりがちで
ある。そこで、特に後部のフィルターの補強用の針金と
枠の補強を兼ねて四角い枠の頂点を針金で結ぶものであ
る。これを図５に示す。

【００４２】本図において、５がこの針金である。な
お、この針金があるため、後部フィルターと前部フィル
ター間にスペースを設けることも可能になる。これによ
り、ダクト抵抗に応じてスペース長さを調整し、フィル
ター性能の向上を図ること、一方のフィルターのみを取
替えること等も容易となる。

【００４３】以上、本発明をその幾つかの実施の形態に
基づいて説明してきたが、本発明は何もこれらに限定さ
れないのは勿論である。すなわち例えば以下の様にして
いても良い。１）フィルター枠は、排気ダクトの一部となっている。
このため、前部及び後部フィルタの洗浄の際には、両フ
ィルタを各々単独で取り外したり、ダクト毎取り外した
りすることとなる。２）後部フィルターは、放熱性改善の面から多少炭素を
付着させて黒色としている。３）グリスフィルターは、その平面形状が長方形であっ
たり、フィルター枠にさんを付けていたりしている。４）ドレントラップは、数個付けたり、傾斜しての取付
けを考慮して側部等にも設けてている。５）ドレントラップは、洗浄のため取り外し可能として
いる。６）ニッケル合金（ニッケル９０原子％以上）は、あら
かじめウレタンにクロム等を混入していたりその骨格網
状構造の外面にクロム粉を付着させておき、ウレタンの
焼却時に焼結させる、いわゆる粉末焼結にて製造する。
あるいは、あらかじめメッキ液にクロムイオン等を含ま
せていたりして形成する。７）前部フィルターは、金属多孔質に代えてセラッミッ
クや金属メッシュの重ね合わせとしている。

【００４４】

【発明の効果】以上の説明で判るように、本発明は排気
への機械的、熱的な作用を通して粒子、水分の除去を図
るため、特に業務用の厨房からの排気中の比較的大きな
グリス等の粒子のみならず、直径が１μｍ以下の小さな
粒子や水分、気体コロイド、窒素化合物等を除去しう
る。

【００４５】このため、近年の厳しい環境保全からのフ
ィルター性能に対する高度の要求にも十分適合可能であ
る。

【００４６】また、付着した油分を除去して再使用する
のも容易であり、この面からもコストの低下につなが
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態のグリスフィルタ
ーの正面と断面の図である。

【図２】プリーツ率の定義を示す図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態のグリスフィルタ
ーの正面と断面の図である。

【図４】上記第２の実施の形態のグリスフィルターの
後部フィルターの変形例と等高折り曲げ率を示す図であ
る。

【図５】本発明の第３の実施の形態のグリスフィルタ
ーの要部を示す図である。

【符号の説明】

１前部フィルター２後部フィルター２３金属綿（たわし）３フィルター枠４ドレントラップ５枠の補強をも兼ねた針金５１後部フィルターの金属綿等の固縛用の針金５２後部フィルターの金属綿前面のメッシュ５３後部フィルターの金属綿後面のメッシュ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ２４Ｆ 7/013 １０１Ｆ２４Ｆ 7/013 １０１Ｇ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】比較的厚めの板状の多孔質体よりなり、
排気の流れて来る方向に設けられた比較的目の粗い前部
フィルターと、耐蝕金属性メッシュ若しくは耐蝕金属の糸製の綿よりな
り、前記前部フィルターの後流側に設けられた比較的薄
めかつ目の細かい後部フィルターと、前記前部フィルターと前記後部フィルターの外周部を囲
い、かつ両フィルターを固定するフィルター枠とを有し
ていることを特徴とするグリスフィルター。
【請求項２】前記前部フィルターは、その厚みをｔｍｍとし、排気の流れ方向１ｍｍ当りのセ
ル数をｐとしたとき、空孔率が９０〜９７％の場合３．５≦ｔ×ｐ≦８の関係を充たしている厚みとセル数整合型の前部フィル
ターであることを特徴とする請求項１に記載のグリスフ
ィルター。
【請求項３】前記前部フィルターは、ニッケル若しくはニッケル合金製フィルターであること
を特徴とする請求項１若しくは請求項２に記載のグリス
フィルター。
【請求項４】前記後部フィルターは、ステンレスのメッシュを１枚若しくは複数枚重ねてなる
ステンレス製メッシュフィルターか、ステンレス製の綿
を比較的目の大きなメッシュでサンドイッチ型に挟み込
んで保形性を向上させてなるステンレス製綿フィルター
であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれ
かに記載のグリスフィルター。
【請求項５】前記後部フィルターは、ステンレス製メッシュフィルター若しくはステンレス製
綿フィルターを、プリーツ状に加工して形成したプリー
ツ型後部フィルターであることを特徴とする請求項４に
記載のグリスフィルター。
【請求項６】前記後部フィルターは、ステンレス製メッシュフィルター若しくはステンレス製
綿フィルターを、波状や凹凸の繰り返し等の登高折り曲
げ型に加工して形成した登高折り曲げ型後部フィルター
であることを特徴とする請求項４に記載のグリスフィル
ター。
【請求項７】前記後部フィルターは、ステンレスのメッシュの目の粗さが、メッシュ数１〜８
本／ｍｍ、空間率が３０〜８５パーセントであることを
特徴とする請求項４〜請求項６のいずれかに記載のグリ
スフィルター。
【請求項８】前記後部フィルターは、ステンレスのメッシュ数をｍ本／ｍｍ、空間率をｐ、重
ね枚数をｎ、プリーツ率をｓとしたとき、 0.１５≦（ｍ・ｎ）／（ｐ・ｓ²）≦７であることを特徴とする請求項４〜請求項７のいずれか
に記載のグリスフィルター。
【請求項９】前記後部フィルターを形成するステンレ
ス製の綿は、嵩密度が、０．０２〜０．１ｇ／ｃｃ程度の削り繊維綿
であることを特徴とする請求項４から請求項６のいずれ
かに記載のグリスフィルター。