JP2002195618A - 厨房排気装置 - Google Patents

厨房排気装置

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JP2002195618A
JP2002195618A JP2000398200A JP2000398200A JP2002195618A JP 2002195618 A JP2002195618 A JP 2002195618A JP 2000398200 A JP2000398200 A JP 2000398200A JP 2000398200 A JP2000398200 A JP 2000398200A JP 2002195618 A JP2002195618 A JP 2002195618A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 厨房排気をグリスフィルタ(7) から空気排出
通路(4) を介して外気中へ放出する厨房用の排気装置に
おいて、不燃性のフィルタでオイルミストの捕集性能を
充分に高める。 【解決手段】 イオン発生器(10)から空気排出通路(4)
中にイオンを供給して厨房排気中のオイルミストを帯電
させた後、該排気を無帯電の不燃性フィルタ(30)に通す
ことによって、オイルミストをフィルタ(30)との間の電
気的な吸引力によって捕集する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、厨房排気装置に関
し、特に、厨房からの排気中のオイルミストを捕集する
技術の改善に係るものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、例えば飲食店などの厨房用の
排気装置では、特開平9−89332号公報などに記載
されているように、一般に、排気ダクトのフード内にグ
リスフィルタを設置し、該グリスフィルタによって排気
中のオイルミストを捕集した後の空気を外気中に放出す
るようにしている。
【0003】図7には、従来の厨房排気装置(1) の一例
を模式的に示している。図に示すように、厨房(2) には
建物(3) の外へのびる排気ダクト(4) が設置されてい
る。この排気ダクト(4) は、厨房(2) 内に設けられてい
る排気フード(5) から室外側の排気ファン(6) まで連通
し、排気を排気フード(5) から排気ダクト(4) を介して
外気中に放出する。また、排気フード(5) 内には排気中
に含まれているオイルミストを捕集するグリスフィルタ
(7) が配設され、グリスフィルタ(7) の下方には廃油を
受けるオイルパン(8) が配設されている。
【0004】図示した従来の排気装置では、グリスフィ
ルタ(7) によって排気中のオイルミストの80%から9
0%程度は捕捉できるものの、残りの10%から20%
程度は外気中に放出されてしまう。これは、主に粒径の
小さなオイルミストがグリスフィルタ(7) で捕集されず
に該フィルタ(7) を通過するためである。具体的には、
粒径が3ミクロン以上の大粒径のオイルミストがオイル
ミスト全体のほぼ80%以上を占めており、この大粒径
のオイルミストがグリスフィルタ(7) で概ね捕捉される
のに対し、オイルミスト全体に約10%程度は含まれて
いる小粒径(約1ミクロン以下)のオイルミストがほと
んど捕捉されないためである。この結果、オイルミスト
を捕集する目的でグリスフィルタ(7) を設けているにも
拘わらず、外気中にオイルミストが放出されるので、近
隣の住居において臭いの問題が生じたり、洗濯物に汚れ
が付着する問題が生じたりしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】これに対して、例えば
HEPAフィルタ(超高性能微粒子フィルタ)をグリス
フィルタ(7) の下流側で用いれば微細なオイルミストを
捕捉することが可能になり、外気中へのオイルミストの
放出を防止できると考えられるが、HEPAフィルタは
オイルミストを含む厨房排気に使用するには通風抵抗が
大きすぎ、すぐに目詰まりしてしまう欠点がある。
【0006】また、HEPAフィルタの代わりに、繊維
を永久帯電させた静電フィルタを用いることも可能であ
るが、水分の多い厨房排気では繊維が濡れやすいため、
帯電が中和されて性能が早期に低下することが考えられ
る。そのうえ、静電フィルタは繊維が可燃性であるた
め、高温で油分を含む厨房排気において実用化を図るの
は困難である。
【0007】本発明は、このような問題点に鑑みて創案
されたものであり、その目的とするところは、厨房用の
排気装置において、不燃性のフィルタでオイルミストの
捕集性能を充分に高めることである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、オイルミスト
を帯電させてから無帯電のフィルタ(30)に通すことによ
って、フィルタ(30)とオイルミストとの間で電気的な吸
引力を作用させ、この吸引力を利用してオイルミストを
フィルタ(30)で捕集するようにしたものである。
【0009】具体的に、本発明が講じた第1の解決手段
は、厨房排気をグリスフィルタ(7)から空気排出通路(4)
を介して外気中へ放出する厨房排気装置(1) を前提と
している。そして、この厨房排気装置(1) は、空気排出
通路(4) 中にイオンを供給するイオン供給手段(9) と、
空気排出通路(4) 中でイオン供給手段(9) の下流側に位
置する無帯電の不燃性フィルタ(30)とを備えている。
【0010】この構成において、厨房排気は、グリスフ
ィルタ(7) によってオイルミストの80%から90%程
度が除去された後、空気排出通路(4) を外気の方へ向か
って流れる。この空気排出通路(4) には、イオン供給手
段(9) からイオンが供給される。したがって、厨房排気
中にイオンが分散するため、グリスフィルタ(7) では除
去されなかったオイルミストにイオンが結合し、該オイ
ルミストが帯電した状態となる。
【0011】ここで、帯電した粒子が無帯電の導体に接
近すると、導体表面には帯電粒子と逆符号の電荷が誘導
され、導体表面を挟んで帯電粒子と対称の位置に点電荷
(影像電荷)がある場合と同様の電気的な吸引力が作用
する。このことから、帯電したオイルミストが無帯電の
不燃性フィルタ(30)に接近すると両者の間に吸引力が作
用し、該オイルミストが不燃性フィルタ(30)に付着す
る。したがって、グリスフィルタ(7) では除去できなか
った小粒径のオイルミストが不燃性フィルタ(30)に捕集
されて、浄化された空気が外気中に放出される。このた
め、外気中へのオイルミストの放出は阻止される。
【0012】また、本発明が講じた第2の解決手段は、
上記第1の解決手段において、イオン供給手段(9) を、
空気排出通路(4) の外部に設けられたイオン発生器(10)
と、イオン発生器(10)で発生したイオンを空気排出通路
(4) 中に放出して分散させるイオン放出部(20)とを備え
た構成にしたものである。
【0013】このように構成すると、空気排出通路(4)
の外で発生させたイオンを空気とともに空気排出通路
(4) 中に放出することによりオイルミストが帯電する。
そして、帯電したオイルミストが、無電荷のフィルタ(3
0)の繊維の表面に誘導される電荷との間の吸引力によ
り、該フィルタ(30)に付着する。
【0014】また、本発明が講じた第3の解決手段は、
上記第2の解決手段において、上記イオン発生器(10)
を、放電電極(12)から対向電極(13)へ放電することによ
り空気中の浮遊物質を帯電させるように構成したもので
ある。
【0015】このように構成すると、例えば空気中の塵
などの浮遊物質を帯電させてイオン化し、このイオンを
含む空気を空気排出通路(4) 中に放出することでオイル
ミストを帯電させることができるので、上記と同様にし
てオイルミストがフィルタ(30)に付着する。
【0016】また、本発明が講じた第4の解決手段は、
上記第3の解決手段において、イオン発生器(10)が、空
気中に水滴を供給しながら放電電極(12)から対向電極(1
3)へ放電することにより、該水滴を帯電させてイオン化
するように構成したものである。
【0017】このように構成すると、放電によって生じ
たイオンが水滴に付着して水分子がイオン化され、この
イオンがさらに空気中の浮遊物質と結合して安定したイ
オンに変化しながら、空気排出通路(4) に供給される。
この構成では、空気中に供給する水滴の量と放電電流を
調整することにより、イオンの発生量を容易に調整でき
るため、厨房排気中のオイルミストに対応した量のイオ
ンを供給することが可能となる。その結果、オイルミス
トの帯電が確実に行われるので、オイルミストがフィル
タ(30)に確実に付着する。
【0018】
【発明の効果】上記第1の解決手段によれば、グリスフ
ィルタ(7) で捕集できなかった厨房排気中のオイルミス
トを帯電させて、該オイルミストが接近するときに不燃
性フィルタ(30)の表面に生じる誘導電荷との間の吸引力
によって該オイルミストを不燃性フィルタ(30)に付着さ
せるようにしている。このため、グリスフィルタ(7) を
通過した小粒径のオイルミストが不燃性フィルタ(30)に
捕集される。このように、小粒径のオイルミストであっ
ても確実に捕集できるため、オイルミストの捕集性能を
高めることができる。そして、外気中に放出される厨房
排気にオイルミストが含まれない状態となるため、近隣
の住居などでの臭いや汚れの問題を回避できる。
【0019】また、上記構成では、空気排出通路(4) 中
には不燃性フィルタ(30)を配置している。このため、該
フィルタ(30)が発火の原因となることを防止できる。
【0020】さらに、電気的な吸引力を利用してオイル
ミストを捕集するようにしているので、目の細かいフィ
ルタを用いなくても充分な捕集性能を得ることができ
る。このため、HEPAフィルタのような高性能フィル
タは不要であり、不燃性フィルタ(30)がすぐに目詰まり
することも防止できる。
【0021】また、上記第2の解決手段によれば、空気
排出通路(4) の外部にイオン発生器(10)を設けて、イオ
ンを外部から空気排出通路(4) 中に導入するようにして
いるので、上記第3及び第4の解決手段のように該イオ
ン発生器(10)として放電電極(12)から対向電極(13)への
放電により空気中の浮遊物質を帯電させるものを用いる
場合でも、その放電部が発火源となることはなく、装置
(10)を容易に実用化できる。
【0022】また、上記第4の解決手段によれば、空気
中に水滴を供給しながらイオン化するイオン発生器(10)
を用いているので、空気排出通路(4) に供給するイオン
の量を調整してオイルミストを確実に帯電させることが
可能となり、高い吸着性能を確実に得ることができる。
【0023】
【発明の実施の形態】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。
【0024】図1は、本実施形態に係る厨房排気装置
(1) の構造図である。図示するように、厨房(2) には、
建物(3) の外へのびる排気ダクト(空気排出通路)(4)
が設置されている。この排気ダクト(4) は、厨房(2) 内
の排気フード(5) から室外側の排気ファン(6) まで連通
し、厨房排気を排気フード(5) から排気ダクト(4) を介
して外気中に放出する。また、排気フード(5) 内には、
排気中に含まれているオイルミストを捕集するための2
枚のグリスフィルタ(7) が並べて配設されている。グリ
スフィルタ(7) は、外側よりも中央部分の高さが低くな
るように傾斜していて、その中央部分には、グリスフィ
ルタ(7) の下方で廃油を受けるオイルパン(8) が配設さ
れている。
【0025】この厨房排気装置(1) は、排気ダクト(4)
中にイオン(クラスターイオン)を供給するように構成
されている。具体的には、厨房排気装置(1) の要部を表
す部分破断斜視図である図2に示しているように、排気
ダクト(4) の外部にイオン発生器(10)が設けられ、この
イオン発生器(10)で発生したイオンを空気とともに排気
ダクト(3) 中に放出して分散させるイオン放出部(20)が
設けられている。このイオン発生器(10)とイオン放出部
(20)により、イオン供給手段(9) が構成されている。
【0026】イオン発生器(10)は、イオンの発生原理を
表す図3に示しているように、ケース(11)内に放電電極
(12)と対向電極(13)とが所定間隔で配設されたもので、
放電電極(12)と対向電極(13)は高圧電源(14)に接続され
ている。放電電極(12)には針電極が用いられており、対
向電極(13)には網目状の電極が設けられている。また、
放電電極(12)は高圧電源(14)のプラス極に接続され、対
向電極(13)はマイナス極に接続されている。
【0027】このイオン発生器(10)には、ケース(11)内
に微細な水滴を供給するスプレーノズル(15)が水滴供給
手段として設けられており、ケース(11)内で空気中に水
滴を供給しながら放電電極(12)から対向電極(13)へ放電
させることにより、該水滴を帯電させてイオン化するよ
うにしている。また、生成したイオンを排気ダクト(4)
内へ送るため、送風機(16)が設けられている。なお、送
風機(16)は図2及び図3では省略している。
【0028】イオン放出部(20)は、図2に示すように、
イオン発生器(10)から排気ダクト(4) 内へイオンを導入
する導入管(21)と、該導入管(21)から分岐した複数の放
出管(22)とから構成され、放出管(22)には多数のノズル
孔(23)が形成されている。各放出管(22)は、排気ダクト
(4) 内を横切り、互いに平行になるように配置されてい
る。
【0029】排気ダクト(4) 内には、イオン放出部(20)
よりも下流側の位置に、無帯電の不燃性フィルタ(30)が
配置されている。この不燃性フィルタ(30)は金属繊維か
らなるフィルタであって、金属製の枠(31)が装着され、
この枠(31)が排気ダクト(4)に固定されている。そし
て、この枠(31)に図示しないアース線が接続され、フィ
ルタ繊維の電荷を逃がすことでフィルタ(30)が無帯電の
状態に維持されるようにしている。この不燃性フィルタ
(30)は、厨房排気に水分が多く、繊維が濡れやすいた
め、帯電が中和されることでも無帯電が維持されるよう
になっている。
【0030】なお、この不燃性フィルタ(30)は、排気ダ
クト(4) の空気通路に対してほぼ直角に配置された第1
フィルタ(30a) と、その下流側に配置された第2フィル
タ(30b) とから構成されている。第2フィルタ(30b)
は、複数枚が空気通路に対して交互に逆向きの傾きとな
るようにプリーツ状に組み合わせて配置されている。
【0031】また、排気ダクト(4) は、この不燃性フィ
ルタ(30)の下面側が開口しており、その開口部分には不
燃性フィルタ(30)で捕集した廃油を受けるオイルパン(3
2)が設けられている。
【0032】−運転動作− 次に、この厨房排気装置(1) の動作中における厨房排気
の浄化作用について説明する。
【0033】厨房排気は、排気ファン(6) によって排気
ダクト(4) を介して吸引され、排気フード(5) 内に導入
される。排気フード(5) 内にはグリスフィルタ(7) が設
けられており、厨房排気に含まれているオイルミスト
は、このグリスフィルタ(7) によって大半が捕集され
る。つまり、厨房排気中のオイルミスト全体のほぼ80
%から90%程度を占める比較的大粒径のオイルミスト
がグリスフィルタ(7) で概ね捕捉される。そして、グリ
スフィルタ(7) を通過した厨房排気には、粒径が1ミク
ロン程度以下の微小なオイルミストが、少量ではあるも
のの残存した状態となる。
【0034】一方、イオン発生器(10)では、ケース(11)
内に微細な水滴を供給しながら、放電電極(12)と対向電
極(13)に高電圧を印加してコロナ放電を発生させてい
る。このとき、放電により直接に発生するのはO2 +やN
2 +などの寿命の短いプラスイオンであるが、これらのイ
オンが水分子と結合すると、水滴が帯電してイオン化す
る。そして、イオン化した水滴はさらに空気中の様々な
物質と結合して、より寿命の長い安定したイオンに変化
する。
【0035】図4に示すように、排気ダクト(4) 内に
は、このようにしてイオン発生器(10)で生成されたプラ
スイオン(i) がイオン放出部(20)の導入管(21)から放出
管(22)を介して供給されている。そして、排気ダクト
(4) 内に放出されたイオン(i) は該ダクト(4) 内で分散
し、ダクト(4) 内を流れる厨房排気と混合される。この
結果、排気に含まれているオイルミスト(p) にイオン
(i) が結合し、オイルミスト(p) が帯電してイオン化す
ることになる。
【0036】次に、厨房排気がさらに流れていくと、帯
電したオイルミスト(p) がフィルタ(30)に接近してい
く。ここで、図5に示すように、帯電した粒子(p) が無
帯電の導体(f) に接近すると、導体(f) の表面には帯電
粒子(p) と逆符号の電荷が誘導され、導体(f) の表面を
挟んで帯電粒子(p) と対称の位置に点電荷(影像電荷)
(e) がある場合と同様の電気的な吸引力Fが作用する。
このため、図4において帯電したオイルミスト(p) が無
帯電の不燃性フィルタ(30)の繊維(f) に接近すると両者
の間に吸引力Fが作用し、該オイルミスト(p) が不燃性
フィルタ(30)の繊維(f) に付着する。
【0037】なお、吸引力Fは、不燃性フィルタ(30)の
繊維の比誘電率をε1、真空の誘電率をε0、電荷をq、
繊維径をd、繊維径dに対する相対距離をrとすると、 F=q2(ε1−1)/4ε02(r−1)2(ε1+1) で表される。
【0038】このようにして、グリスフィルタ(7) では
除去できなかった厨房排気中の小粒径のオイルミスト
(p) は、不燃性フィルタ(30)に捕集される。このため、
厨房排気はオイルミスト(p) が除去されることで浄化さ
れてから外気中に放出されることになり、外気中へのオ
イルミスト(p) の放出は確実に阻止される。
【0039】図6は、帯電させたオイルミスト(p) を無
帯電の不燃性フィルタ(30)で捕集する場合の、オイルミ
ストの荷電量による集塵率を比較したグラフである。
【0040】比較条件は、風量を60m3/min、風速を0.5m
/sec、オイルミスト含有率を3mg/m3、オイルミスト粒径
を0.3μmとした。また、フィルタは20mmの厚さで充填率
が5%のものを用いた。
【0041】以上の条件において、オイルミストへの素
電荷(1.6×10-19c)の付着個数とフィルタの繊維径を
変化させた場合の集塵率を求めた。図で、は付着した
素電荷が1000個の場合、は500個の場合、は
100個の場合、は50個の場合、は10個の場
合、は5個の場合、は1個の場合の集塵率を示して
いる。
【0042】この図から、例えば繊維径を0.02mmとした
場合、オイルミストに素電荷が100個付着している
の場合、微細なオイルミストであっても約90%が捕集
できることが分かる。このように、本実施形態の厨房排
気装置(10)によれば、グリスフィルタ(7) を通過した厨
房排気中に残存するオイルミスト(p) の殆どを捕集する
ことが可能となり、外気へのオイルミスト(p) の放出量
を大幅に低減することが可能となる。
【0043】−実施形態の効果− 本実施形態によれば、グリスフィルタ(7) で捕集できな
かった厨房排気中のオイルミスト(p) を帯電させて、不
燃性フィルタ(30)の表面に発生する誘導電荷との間の吸
引力Fによって該オイルミスト(p) を不燃性フィルタ(3
0)に付着させることで、従来は外気中に放出されていた
小粒径のオイルミスト(p) を不燃性フィルタ(30)で確実
に捕集するようにしている。したがって、オイルミスト
(p) の捕集性能を従来よりも高めることができる。ま
た、外気中に放出される厨房排気にオイルミスト(p) が
殆ど含まれない状態となるため、近隣の住居などでの臭
いや汚れの問題を回避できる。
【0044】また、この実施形態では排気ダクト(4) 中
に不燃性フィルタ(30)のみを配置し、放電作用を行うイ
オン発生器(10)は排気ダクト(4) の外に配置している。
このように、排気ダクト(4) の中に発火の原因となるも
のがないため、この装置(10)では排気ダクト(4) 内での
発火のおそれも回避できる。
【0045】さらに、電気的な吸引力を利用してオイル
ミスト(p) を捕集するようにしているので、不燃性フィ
ルタ(30)には比較的目の粗い金属繊維のフィルタ(30)を
用いることができ、HEPAフィルタのような高性能フ
ィルタは不要である。このため、フィルタ(30)がすぐに
目詰まりするようなこともない。また、金属繊維フィル
タ(30)を用いれば、洗浄して繰り返し使用することもで
きる。
【0046】また、イオン発生器(10)を、ケース(11)内
で空気中に水滴を供給しながら放電させて水分子を帯電
させるようにしているため、放電電圧や供給水量を調整
することによりイオン発生量を容易に調整することがで
きる。このため、大量のイオンをイオン発生器(10)で発
生させて排気ダクト(4) 内へ供給できるので、厨房排気
中のオイルミスト(p) を確実に帯電させることが可能と
なり、ひいてはフィルタ(30)によるオイルミスト(p) の
吸着性能を飛躍的に高めることが可能となる。
【0047】
【発明のその他の実施の形態】本発明は、上記実施形態
について、以下のような構成としてもよい。
【0048】例えば、上記実施形態では、イオン発生器
(10)においてスプレーノズル(15)から微細な水滴を噴霧
しながら水滴を帯電させてイオンを生成するようにして
いるが、水滴を噴霧する代わりに静電霧化の作用により
水滴を帯電させたり、加湿器を用いて水蒸気を供給しな
がら水分子を帯電させたりしてもよい。
【0049】また、上記実施形態のイオン発生器(10)で
はプラスイオンを生成するようにしているが、電源(14)
の極性を逆にしてマイナスイオンを発生させるようにし
てもよい。
【0050】さらに、水滴を帯電させる代わりに、空気
中に含まれる塵埃などの浮遊物を帯電させてイオン化
し、これを排気ダクト(4) 内に供給するようにしてもよ
い。このようにしても、排気ダクト(4) 内を流れるオイ
ルミスト(p) が充分にイオン化される限りは、フィルタ
(30) による充分な吸着性能を得ることが可能である。
【0051】また、イオン発生器(10)は、放電を利用す
るものに限らず、任意の方式のものを用いることができ
る。例えば水を微細な水滴に機械的に分裂させてその周
囲にイオンを発生する方式のものなどを用いることも可
能である。この場合にはイオン発生器(10)を排気ダクト
(4) 内に設けても発火のおそれがなく、装置(10)を全体
的に小型化することが可能となる。
【0052】また、上記実施形態ではフィルタ(30)に金
属繊維のフィルタを用いているが、無帯電の不燃性フィ
ルタであれば繊維の素材を適宜変更してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る厨房排気装置の構造図
である。
【図2】図1の厨房排気装置の要部を表す部分破断斜視
図である。
【図3】イオン発生器におけるイオンの発生原理を表す
図である。
【図4】厨房排気中のオイルミストがフィルタの繊維に
付着する作用を示す説明図である。
【図5】荷電粒子と無帯電の導体との間に作用する電気
的な吸引力についての説明図である。
【図6】オイルミストの荷電量による集塵率を比較した
グラフである。
【図7】従来の厨房排気装置の構造図である。
【符号の説明】
(1) 厨房排気装置 (4) 排気ダクト(空気排出通路) (5) 排気フード (6) 排気ファン (7) グリスフィルタ (9) イオン供給手段 (10) イオン発生器 (12) 放電電極 (13) 対向電極 (20) イオン放出部 (21) 導入管 (22) 放出管 (23) ノズル孔 (30) 不燃性フィルタ
───────────────────────────────────────────────────── 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) B03C 3/155 B03C 3/40 A 3/38 3/45 Z 3/40 3/01 A 3/45 3/14 A Fターム(参考) 3L058 BE01 BG03 BG05 BK05 BK10 4D054 AA13 BB19 BC16 EA01 4D058 JA14 JB03 JB41 KC04 QA01 QA15 SA02 SA15

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 厨房排気をグリスフィルタ(7) から空気
    排出通路(4) を介して外気中へ放出する厨房排気装置で
    あって、 上記空気排出通路(4) 中にイオンを供給するイオン供給
    手段(9) と、空気排出通路(4) 中でイオン供給手段(9)
    の下流側に位置する無帯電の不燃性フィルタ(30)とを備
    えている厨房排気装置。
  2. 【請求項2】 イオン供給手段(9) は、空気排出通路
    (4) の外部に設けられたイオン発生器(10)と、イオン発
    生器(10)で発生したイオンを空気排出通路(4)中に放出
    して分散させるイオン放出部(20)とを備えている請求項
    1記載の厨房排気装置。
  3. 【請求項3】 イオン発生器(10)は、放電電極(12)から
    対向電極(13)へ放電することにより空気中の浮遊物質を
    帯電させるように構成されている請求項2記載の厨房排
    気装置。
  4. 【請求項4】 イオン発生器(10)は、空気中に水滴を供
    給しながら放電電極(12)から対向電極(13)へ放電するこ
    とにより該水滴を帯電させてイオン化するように構成さ
    れている請求項3記載の厨房排気装置。
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