JP2004130257A

JP2004130257A - グリースフィルター

Info

Publication number: JP2004130257A
Application number: JP2002299091A
Authority: JP
Inventors: Masabumi Yoshioka; 吉岡　正文; Masayuki Ohira; 大平　正行; Kenichi Okabe; 岡部　賢一
Original assignee: Horkos Corp
Current assignee: Horkos Corp
Priority date: 2002-10-11
Filing date: 2002-10-11
Publication date: 2004-04-30

Abstract

【課題】油煙等の排出流体中に含まれるミスト状態の粒子、特に厨房などで発生する油脂分やダストを高効率で捕捉する。
【解決手段】断面視で概略対称的な「く」字状をした羽根板１（２，３）　を等間隔に列設して、該羽根板１（２，３）　を隔壁とする通風経路４（５，６）　を形成し、該通風経路４（５，６）　の開口始端から排出流体を導入し、経路途中で鋭角的に屈曲させ、かつ、方向転換させながら一方向に誘導して開口終端から開放するように改善したグリースフィルターＸであり、通風経路４（５，６）　の隔壁を屈曲部８を介し導入側（入口）及び開放側（出口）を指向してそれぞれ湾曲形成するとともに、導入側から屈曲部８に至る上流側通風経路（４〜５）の断面幅を流れ方向に漸減〔フレア収縮〕し、屈曲部８から開放側に至る下流側通風経路（６〜７）の断面幅を流れ方向に漸増〔フレア拡散〕している。
【選択図】　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油煙等の排出流体（以下、排気と同義に使用する。）中に含まれるミスト状態の粒子、特に厨房などで発生する油脂分やダストを捕捉するためのグリースフィルターの改善に関する。なお、断面幅は直断面の幅である。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、断面視概略「く」字状をした通風経路を有し、かつ、上流側通風経路と、下流側通風経路と、上流側から下流側へ風向きを変える中間のコーナ通風経路とで構成され、上流側通風経路の幅を風上側から風下側にかけて徐々に小さくなるように形成してなるグリースフィルターが知られている。（例えば、特許文献１、２を参照。）
【０００３】
【特許文献１】
特許第２６３４１４５号公報（全頁、全図）
【特許文献２】
特開昭６０−６８０２３号公報（全頁、第２、第３、及び第６図）
【０００４】
特許文献１では、下流側通風経路の巾を上流側通風経路の巾よりも大きく且つ風下側片が直線状で且つ隣合う風下側片が平行であることを特徴としている。したがって、本発明に関する屈曲部の流れ方向の変更角度と出口の拡散方向角度は同一である。
【０００５】
この発明の作用効果は、小さなファン能力によるミスト粒子の分離捕捉の高効率化であり、中間のコーナ通風経路の屈曲部で排気が最大流速に達するように上流側通風経路を絞り、直進した排気中のミストを下流側通風経路の隔壁（「く」字状板）に衝突させ、かつ、方向転換誘導し遠心分離により飛散させて相乗的にミストを凝集捕捉した後、下流側通風経路では通風抵抗が少ない状態を現出して開放することにより前記効果を奏するとしている。しかしながら、後述するように本発明のフレア拡散のほうが圧力損失が小さく、静圧回復効果は大きい。なお、実施例記載によるとフィルターの捕捉効率は８０．５％である。
【０００６】
また、特許文献２では、流路を構成する流路形成要素（詳しくは２隣接プロファイル要素）の中間部で流路断面を縮小したガス加速部を形成し、ミスト除去をおこなうことが開示されている。しかしながら、断面肉厚が一様な流路形成要素を用いないで、その肉厚を変更形成することによって流路の断面形状を変更している。また、流路の入口と出口は対称的に配設されておらず、湾曲部における曲率に相応して水滴断面（第２図の実線）を確保するために湾曲除去部を延長しているものと推認される。つまり、本発明の屈曲部のと対比において流路変更は極めて緩やかであり、経路が長い。一般に、流路変更が緩いと遠心分離効果は期待できず、経路が長いと圧力損失（通風抵抗）が無視できない。
【０００７】
ところで、一般的な厨房では、通風面積が概略　０．２ｍ^２のグリースフィルター（以下、単にフィルターという。）１枚あたりを通過する排気風量は、１４ｍ^３／ｍｉｎ　程度であり、排気中には、水蒸気量　４８０ｇ／ｈｒ程度、及び油脂分量　１５０ｇ／ｈｒ程度が含まれている。
【０００８】
図４に示す従来的なフィルター〔自社製品〕の捕捉効率は７５〜８０％程度である。
【０００９】
フィルターの捕捉効率ξ　［％］　は、排気中に含まれる油脂分がフィルターを通過したとき、排気中の油脂分の全重量Ｍ［ｇ］　に対してフィルターに捕捉された油脂分の重量Ｍ_ｃ［ｇ］　の割合として定義される。したがって、数式であらわすと、
ξ＝（Ｍ_ｃ／Ｍ）×１００　　［％］　である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
近年、業務用厨房において、燃焼機器の高熱量化により、フィルターの処理風量は増大する傾向にある。ここで、処理風量は、面風速とフィルターの通風面積の積である。
【００１１】
処理風量を増加させるために面風速を上げようとした場合、従来的なフィルター（通風面積　０．２ｍ^２）においては面風速が上昇にともない気流の乱れが増大し、捕捉油脂が再飛散するなどして捕捉効率に悪影響を及ぼすため、面風速　１．５ｍ／ｓｅｃ　（処理風量１８ｍ^３／ｍｉｎ　）程度までしか使用することができなかった。
【００１２】
したがって、処理風量を増加させるためには、フィルターのサイズを大きくしたり、枚数を増やすなどして通風面積を拡大しなければならない。
【００１３】
こうした対応策を施したフィルターを選定した場合、今度はフィルターがフードのサイズに納まらなかったり、また納まったとしてもフィルターの取り外し等のメンテナンスを行うためのスペースが十分に確保できないなどの問題点がある。また、フィルターの枚数を多くしたことによる吸い込み風量の不均衡が生じるという不都合もある。
【００１４】
一方、換気扇の小型化、高性能化にともない、小型で処理能力の高いフィルターが要請されている。
【００１５】
上記先行技術は、こうした要請に応えようとする一例であるが、フィルター構造、とりわけ通風経路の構造（羽根板の形状）には改善する余地があり、小型、静音で高風量処理を可能とし、あわせて捕捉効率をより向上した高性能フィルターが期待されている。
【００１６】
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであって、上記課題を解消し、羽根板を湾曲形成して、通風経路の断面形状を構造改善することにより、小型、静音、高性能のフィルターを提供するものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
課題を解決するために本発明は、油煙等の排出流体中に含まれるミスト状態の粒子を捕捉するために、断面視で概略対称的な「く」字状に屈曲形成した一様な断面肉厚の羽根板を等間隔に列設して、該羽根板を隔壁とする通風経路を形成し、該通風経路の開口始端（入口）から排出流体を導入し、経路途中で屈曲させ、かつ、方向転換させながら一方向に誘導して開口終端（出口）から開放するようにしたグリースフィルターであって、
前記通風経路の隔壁を鋭角的に折り曲げ形成した屈曲部を介し開口始端及び開口終端を指向してそれぞれ湾曲形成し、導入側から屈曲部に至る上流側通風経路の断面幅を流れ方向に漸減して排出流体をフレア収縮し、屈曲部から開放側に至る下流側通風経路の断面幅を流れ方向に漸増して排出流体をフレア拡散してなるとともに、前記開口終端での拡散方向角度を前記通風経路の屈曲部における凸な角と凹な角を回る流れ方向の変更角度より広角に形成したことを特徴とするものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態は、上記構成において、断面視で概略対称的な「く」字状に屈曲した通風経路を有している。通風経路は、上流側通風経路と、下流側通風経路と、上流側から下流側へ屈曲部を介して風向きを変える中間のコーナ通風経路とで構成されている。コーナ通風経路の屈曲部は鋭角的に形成される。〔後述の図２中の符号θ〕そして、上流側通風経路の断面幅は、排気導入側（風上側）から屈曲部（風下側）にかけて徐々に小さくなるように形成され、排気を絞り屈曲部で最大風速に達するようにしている。中間のコーナ通風経路では、屈曲部を介して排気の流れ方向を転換誘導する。下流側通風経路の断面幅は、屈曲部（風上側）から排気開放側（風下側）にかけて徐々に大きくなるように形成され、排気流れを減速し気流抵抗を極小化して静圧を回復するようにしている。したがって、導入側から屈曲部に至る上流側通風経路では排気をフレア収縮し、屈曲部から開放側に至る下流側通風経路では排気をフレア拡散するものであり、開口終端（出口）での拡散方向角度〔後述の図２中の符号α〕は、通風経路の屈曲部における凸な角と凹な角を回る流れ方向の変更角度〔後述の図２中の符号α’〕より広角（α＞α’）に形成されている。
【００１９】
また、上流通風経路の開口始端（入口）を湾曲形成の始端として外部自由空間に臨ませ、その接線方向に排気を導入するようにしている。さらに、通風経路の屈曲部を構成する羽根板の折り返し凸端を曲面形成している。
【００２０】
（実施例１）
本発明の一実施例について添付図面を参照して以下詳説する。
【００２１】
図１に実施例フィルターＸ（Ｙ）の外観視説明図を示す。
【００２２】
図２に実施例フィルターＸの断面視説明図を示す。図２中に、部材を示す符号１〜８とともに、通風経路の各区間における断面幅を導入（風上）側から順にａ〜ｄで示し、流れ方向（通風経路の断面中心線を代表的に示した）を矢印で示している。なお、羽根板の板厚はｅ、下流側通風経路の減速区間はｆで示している。また、θは屈曲角度（凹な角）、α，α’は、設置水平方向（羽根板列設方向）と流れ方向（経路断面中心線）との成す角度である。
【００２３】
図１に示すように、実施例フィルターＸ（Ｙ）は、油煙等の排気中に含まれるミスト状の粒子を捕捉するために、一様な厚さの薄肉板を断面視で概略対称的な「く」字状に形成した羽根板１（２，３）を等間隔に列設して、該羽根板１（２，３）を隔壁とする通風経路４（５，６，７）を形成し、該通風経路４（５，６，７）の開口始端（入口）４から排気を導入し、経路途中で鋭角的に屈曲（方向転換）させながら一方向に誘導して開口終端（出口）７から開放するようにしたグリースフィルターである。
【００２４】
その特徴的構成は、図２に示すように、通風経路４（５，６，７）の隔壁を鋭角的（屈曲角度θ）に折り曲げ形成した屈曲部８を介し開口始端（入口）４及び開口終端（出口）７を指向して湾曲形成するとともに、排気導入側４（開口始端）から屈曲部８に至る上流側通風経路（４〜５）の断面幅を流れ方向に漸減〔フレア収縮〕し、屈曲部８から排気開放側７（開口終端）に至る下流側通風経路（６〜７）の断面幅を流れ方向に漸増〔フレア拡散〕した経路構造を有するものである。また、開口終端での拡散方向角度αをコーナ通風経路（５〜６）の屈曲部８における凸な角と凹な角を回る流れ方向の変更角度α’より広角（α＞α’）となるように形成している。
【００２５】
羽根板１（２，３）は、板厚ｅが一様な薄肉板（ステンレス鋼）をプレス成形により断面視で概略「く」字状に屈曲形成したものであり、設置状態において導入側と開放側は鋭角的な屈曲部８を介して概略対称的に開口するものとしている。なお、羽根板１（２，３）の素材により加工方法（成形方法）は適宜選択されることになる。例えば、樹脂成形品が考慮される。
【００２６】
上流側通風経路（４〜５）の断面幅は、風上（導入側）４の導入幅ａから風下５（屈曲部８）の絞り幅ｂへと徐々に狭くなるように断面減少し、排気流れの加速を促進し、最大速度で屈曲部８へ流入する。
【００２７】
屈曲部８前後で排気流れを方向転換させるコーナ通風経路（５〜６）では、遠心分離効果によりミスト粒子を隔壁に衝突させて捕捉する。
【００２８】
下流側通風経路（６〜７）の断面幅は、風上（屈曲側）６の導入幅ｃから風下（開放側）７の断面幅ｄへと徐々に広くなるように断面増加し、排気流れの風速を緩やかに減速し、静圧回復させ、排気（気流）の通風抵抗を最小化する。
【００２９】
図２に示す実施例フィルターＸの各部寸法の設定例を示すと、ａ＝１０〜１５ｍｍ、ｂ＝３〜６ｍｍ、ｃ＝５〜１０ｍｍ、ｄ＝８〜１５ｍｍ、ｅ＝０．３　〜１ｍｍ、ｆ＝８〜１５ｍｍである。
【００３０】
そこで、面風速（ｖ１）：１．２［ｍ／ｓｅｃ］、風量：１４［ｍ^３／ｍｉｎ］の条件下で試験実施したところ、油脂分の捕捉効率は８０％であった。
【００３１】
つぎに、面風速（ｖ１）：３．２［ｍ／ｓｅｃ］、風量：３８［ｍ^３／ｍｉｎ］の条件下で試験実施したところ、油脂分の捕捉効率は８５％であった。しかも、風速を上げても捕捉油脂の再飛散はなく、捕捉効率をさらに向上することができた。
【００３２】
（実施例２）
図３に他の実施例フィルターＹの断面視説明図を示す。
【００３３】
図示するように、実施例フィルターＹは通風経路（５〜６）の屈曲部８を構成する羽根板の折り返し凸端を曲面形成している。これにより、排気流れの方向転換がよりスムーズになり、気流の乱れを軽減して捕捉油脂の再飛散を防止するとともに、遠心分離効果についてはより強化することができる。他の構成は上記実施例フィルターＸ（実施例１）と同様である。
【００３４】
【発明の効果】
本発明は以上の構成よりなるものであり、これによれば断面視で概略対称的な「く」字状の通風経路（羽根板）を、鋭角的な屈曲部を介して排気導入側からフレア収縮させ排気開放側へフレア拡散する構造（形状）としているので、遠心分離効果が高く、短い経路でも再飛散がなく、しかも排気側での気流の乱れを改善できる。全体として、従来的なフィルターの面風速及び処理風量の使用制限（限界）を大幅に緩和し、かつ、通風抵抗を減少して、捕捉効率をより向上することができる。
【００３５】
特に、厨房機器の高性能化に対応し、従来的なフィルターの面風速及び処理風量の使用制限（限界）を大幅に緩和し、かつ、通風抵抗を減少して、捕捉効率をより向上した小型、静音、高性能のフィルターを提供できるので、産業上の利用価値が高いものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例フィルターの外観視説明図である。
【図２】実施例フィルターの断面視説明図である。
【図３】他の実施例フィルターの断面視説明図である。
【図４】従来的なフィルター〔自社製品〕の断面視説明図である。
【符号の説明】
１　羽根板（導入側）
２　羽根板（上流通風経路）
３　羽根板（開放側）
４　通風経路（導入〜上流）
５　通風経路（上流〜屈曲）
６　通風経路（屈曲〜下流）
７　通風経路（下流〜開放）
８　屈曲部（凸な角、折り返し凸端又は凹な角）
θ　屈曲角度（凹な角）
α　拡散方向角度
α’変更角度
Ｘ　グリースフィルター（実施例１）
Ｙ　グリースフィルター（実施例２）

Claims

油煙等の排出流体中に含まれるミスト状態の粒子を捕捉するために、断面視で概略対称的な「く」字状に屈曲形成した一様な断面肉厚の羽根板を等間隔に列設して、該羽根板を隔壁とする通風経路を形成し、該通風経路の開口始端（入口）から排出流体を導入し、経路途中で屈曲させ、かつ、方向転換させながら一方向に誘導して開口終端（出口）から開放するようにしたグリースフィルターであって、
前記通風経路の隔壁を鋭角的に折り曲げ形成した屈曲部を介し導入側及び開放側を指向してそれぞれ湾曲形成し、導入側から屈曲部に至る上流側通風経路の断面幅を流れ方向に漸減して排出流体をフレア収縮し、屈曲部から開放側に至る下流側通風経路の断面幅を流れ方向に漸増して排出流体をフレア拡散してなるとともに、前記開口終端での拡散方向角度を前記通風経路の屈曲部における凸な角と凹な角を回る流れ方向の変更角度より広角に形成したことを特徴とするグリースフィルター。
通風経路の開口始端を湾曲形成の始端として外部自由空間に臨ませ、その接線方向に排出流体を導入するようにした請求項１記載のグリースフィルター。
油煙等の排出流体中に含まれるミスト状態の粒子を捕捉するために、断面視概略「く」字状をした通風経路を有し、かつ、上流側通風経路と、下流側通風経路と、上流側から下流側へ風向きを変える中間のコーナ通風経路とで構成され、上流側通風経路の幅を風上側から風下側にかけて徐々に小さくなるように形成してなるグリースフィルターの改善において、
前記コーナ通風経路の屈曲部を鋭角的に折り曲げ形成し、かつ、前記上流側通風経路及び下流側通風経路の隔壁を前記屈曲部を挟んでそれぞれ湾曲形成し、前記屈曲部から出口に向かう下流側通風経路の断面幅を風上側から風下側にかけて徐々に大きくなるように形成するとともに、前記出口での拡散方向角度を前記屈曲部における流れ方向の変更角度より広角に形成したことを特徴とするグリースフィルター。
通風経路の屈曲部を構成する羽根板の折り返し凸端を曲面形成した請求項１乃至３のいずれか１項記載のグリースフィルター。