JP2017525551A - 周囲空気における有機成分を吸収するための装置及び方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、調理機器によって形成される周囲空気における有機成分を吸収するための装置に関する。当該装置は、親油性溶液を有する第１の液体１２を含む第１の容器１０を有する。第１の容器は、空気入口１４と空気出口１６とを有し、出口は、液体の上の空間と連絡している。また、上記装置は、入口を通じて第１の容器へ周囲空気を送り込むためのシステム２０を有する。さらに、上記装置は、出口１６を介して第１の容器を出ていく出力空気ストリームを生成するために、第１の液体１２において送り込まれた周囲空気を泡立てるための第１のシステム２４，２６を有する。親油性溶液は、植物油を有する。本発明は、調理の際の煙などの有機物を除去するのに効果的な、低コスト且つ安全な空気フィルタリング装置を提供する。

Description

本発明は、例えば、調理によって形成され得る、周囲空気における有機成分の吸収に関する。

調理は、全世界で、日常生活において基本的な役割を果たしている。調理が、人の飲食に関して食品を安全且つ楽しめるものにしている一方、調理プロセスは、しばしば、調理油において食品を加熱することを含む。屋内の空気品質は、しばしば、調理プロセスによって大きく影響を受ける。

大量の調理油の煙（ＣＯＦ：cooking oil fume）が、調理の間、特に、フライ及びローストにおいて生成され得る。調理油の煙は、屋内の粒子状物質の主な源の１つである。それは、台所周りの表面領域上に頑固な油脂を作ることがあり、これは、衛生面、臭気面、及び、安全面の理由にとっての関心事である。油脂皮膜は、可燃性であり、床を滑りやすくする。

また、ＣＯＦは、多環芳香族炭化水素（ＰＡＨ：polycyclic aromatic hydrocarbon）、複素環芳香族アミン、及び、不飽和アルデヒドを含む特定の化合物の存在のため、健康への悪影響を有する。

さらに、調理油の煙が大気粒子状有機物質の大きな源であることが研究で報告されている。

現在、調理油の煙は、空気中に自由に解放されている、又は、調理器具のフードによって抽出され、屋外大気へ放出されている。これは、屋内環境と屋外環境との両方にとって、深刻な汚染を引き起こす。勿論、屋外環境への汚染の放出は、ユーザが晒される濃度を少なくとも減少させ、調理器具のフードは、健康上の利点を供給する。調理器具のフードは、当然、携帯できない。また、調理器具のフード及び屋外大気へ放出するためのフードの付属品は大きいサイズであるため、一般的に、それは、キッチンアセンブリの一部としてのみ購入され、大きな場所をとる。

米国特許出願公開第２００５／１４５１０８号は、空気をきれいにするためのシステムであって、洗浄される空気が、水相及び有機相を通じて泡立てられるシステムを説明している。空気は、液体を通じて上方へ泡立てられる。有機相は、一般的に、水相の上部にある。また、水相及び有機相において適当な試薬があることを保証するために、気体が、連続的又は周期的に除去され、これにより、試薬が必要に応じて交換され得ることが述べられている。さらに、不純物、ひいては、空気を処理する際に用いられる試薬の量に依存して、使用可能なシリンダの数には制限がないことが述べられている。

英国特許出願公開第２２５８６２３号は、中間排気ファン及びを煙突を通じて流れる排ガスを少なくとも１つの洗浄タンク内に吸入するためのポンプを用いる排ガス清浄装置について述べている。洗浄タンクは、排ガスに含まれる粒子又は有毒ガスを除去することができる洗浄液を含み、洗浄された気体は、ラインを介して煙突へ戻されて放出される。２以上の洗浄タンクが用いられてもよい。細かい泡を生成し、より良い接触を作り出すために、泡ブレーカが、タンクにおける気体入口パイプの端部に隣接して供給される。

国際公開第９７／４８４７５号は、下流方向における第１の流体に沿って送り込まれたフローのための、上流端、下流端、及び、断面フロー領域を持つ通路を有する流体抽出装置について述べている。当該装置は、上流側及び下流側を持つ流体フロー領域制御装置を更に有し、下流側において、上流端と下流端との間の上記通路の利用可能な断面フロー領域における増加をもたらす。また、上記装置は、当該装置の下流側又はその下流において上記通路への入口を更に有し、これにより、上記通路に沿って当該装置を通過した第１の流体の送り込まれたフローが、第２の流体が、上記入口を介して上記第１の流体とともに下流端に向かって上記通路に引き込まれるように、上記入口における流体圧力を減少させる。

本発明の目的は、調理器具によって形成された周囲空気における有機成分を吸収するための改善された装置及び方法を提供することである。

この目的は、独立項の要旨によって解決され、更なる実施形態が、従属項において組み込まれている。

上記目的のため、本発明に係る装置は、
親油性溶液を有する第１の液体を含む第１の容器であって、前記第１の容器は、空気入口と空気出口とを有し、前記空気出口は、前記第１の液体の上の空間と連絡している、前記第１の容器と、
前記周囲空気を前記空気入口を通じて前記第１の容器に送り込むためのシステムと、
前記空気出口を介して前記第１の容器を出る出力空気ストリームを生成するために、前記第１の液体において前記送り込まれた周囲空気を泡立てるための第１のシステムと、を有し、前記親油性溶液は、植物油を有する。

この装置は、有機粒子を除去するために、空気を親油性溶液に通す。これらの有機粒子は、調理によって発生され、処理される空気は、典型的に、調理時の煙を含む。これは、効果的且つ低コストなフィルタリング動作を供給する。特に、通常の家庭用製品又は材料が、親油性溶液を形成するために用いられ得る。空気を（例えば、室温における）親油性溶液に通すことによって、調理時の煙における油ベースの粒子の極めて効率的な除去が達成可能であることが発見されている。

この空気処理装置は、コスト効率的且つユーザフレンドリな方法で、潜在的に有害な有機化合物を空気から除去することができる。これは、家庭における消費者による使用に適している。当該装置は、携帯可能に作られることができ、台所を再設計する必要なく、台所において単純に実装され得る。

親油性溶液は、植物油を有するため、フィルタは、親油性溶液を形成するための容易に利用可能な製品を用いて実装されることができ、当該溶液は、必要な場合に、ユーザによって交換されることができる。植物油が用いられる場合、それは、大豆油、ひまわり油、ピーナッツオイル、コーン油、ココナッツオイル、又は、オリーブオイルなどを有していてもよい。また、吸収装置と関連付けられる調理装置によって使用されるものと同じオイルを有していてもよい。これは、吸収装置が、調理に使用されたものと同じ油を用いて、清掃及び補充されることができ、吸収装置のメンテナンスを単純化することを意味する。

泡立てるための第１のシステムは、入口に接続された配送管を有していてもよい。当該配送管は、送り込まれた周囲空気を第１の容器における液体の様々な領域に解放するための開口のアレイを有する。

この配送管は、吸収プロセスの効率を改善するために、煙を吸収する液体内に分散させる。

第１の容器は、親水性溶液を有する第２の液体を含んでいてもよい。ここで、第１の液体及び第２の液体は、混合せず、第１の液体において送り込まれた周囲空気を泡立てるための第１のシステムは、第２の液体において送り込まれた周囲空気も泡立てるように適合される。

このようにして、親油性溶液は、親水性溶液上に浮き、２つの異なる吸収プロセスが、単一の容器内で実行され得る。

第２の液体は、水又は水溶液を有していてもよい。当該水溶液は、食塩水を有していてもよい。これは、２つの液体をより混合しないようにするために用いられ得る。

代替的な実施例では、装置は、
親水性溶液を有する第２の液体を含む第２の容器であって、前記第２の容器は、空気入口と空気出口とを有し、前記空気出口は、前記第２の液体の上の空間と連絡している、前記第２の容器と、
前記第２の容器の前記空気出口において出ていく出力空気ストリームを生成するために、前記第２の液体において前記空気を泡立てるための第２のシステムと、を更に有し、
前記容器が、前記第１の容器の前記空気出口が前記第２の容器の前記空気入口に接続されて、前記第１の容器、前記第２の容器の順序で、配置されている、あるいは、
前記容器が、前記第２の容器の前記空気出口が前記第１の容器の前記空気入口に接続されて、前記第２の容器、前記第１の容器の順序で、配置されている。

この構成は、２つの異なる吸収プロセスを供給するため、２つの別個の容器を連続して供給する。これらは、いずれかの順序であってもよい。

泡立てるための第２のシステムは、第２の容器の空気入口に接続された第２の配送管を有していてもよく、この第２の配送管は、第２の容器において第２の容器の様々な領域に空気を解放するための開口のアレイを有する。

或る実施形態では、第２の容器の出口は、第１の容器の入口に接続される。

この構成は、（第２の容器によって）最初に、水分の除去を供給し、次いで、（第１の容器によって）有機成分の除去をより効果的にすることができる。第２の液体は、水、又は、水溶液を有していてもよい。

また、本発明の或る実施形態は、
加熱素子と、
前記加熱素子の上に配置された空気コレクタと、
前記空気コレクタから周囲空気を収集及び処理するための本発明の装置と、を有する、調理機器を提供する。

このようにして、空気処理構成が、調理機器の一体化された一部として形成され得る。これは、調理油の煙を心配することなく、屋内又は屋外、どこでも調理を選択することに対するユーザ自由度を与える。

加熱素子の上の空気コレクタの一を調整するための構成が供給され得る。これは、煙を最大限に減少させるために最適化された煙の収集を可能にする。

本発明の他の実施形態によれば、周囲空気における有機成分を吸収する方法であって、前記方法は、
植物油を有する親油性溶液を有する液体を含む容器に周囲空気を送り込むステップと、
前記液体において前記送り込まれた周囲空気を泡立てるステップと、
前記液体から出ていく出力空気ストリームを供給するステップと、を有する、方法が提供される。

また、周囲空気は、親水性溶液を有する液体において泡立てられてもよい。

本発明の例が、添付の図面を参照して、詳細に説明される。
図１は、本発明の一実施形態に係る空気処理装置の第１の例を示している。 図２は、本発明の一実施形態に係る空気処理装置の第２の例を示している。 図３は、本発明の一実施形態に係る空気処理装置の第３の例を示している。 図４は、本発明の一実施形態に係る空気処理装置の第４の例を示している。 図５は、本発明に係る周囲空気における有機成分を吸収する方法のフローチャートを図示している。

本発明は、周囲空気における有機成分を吸収するための装置を提供する。当該装置では、容器が、親油性溶液を含み、これを通る周囲空気が、周囲空気の有機成分を除去するために泡立てられる。これは、調理油の煙などの有機物を除去するのに効果的な、低コスト且つ安全な空気フィルタリング装置を提供する。

図１は、調理装置の近傍における周囲空気を処理するため、特に、有機成分を含む調理油の煙を除去するために最適に用いられる空気処理装置の第１の例を示している。

当該装置は、親油性溶液を有する液体１２を含む容器１０を持つ。容器１０は、空気入口１４と、空気出口１６とを持ち、空気出口は、液体の上の空間１８と連絡している。

上記装置は、処理される空気を入口１４を通じて容器１０に送り込むためのポンプなどのシステム２０を有する。当該ポンプは、例えば、真空ポンプ、隔膜（ダイヤフラム）ポンプ、又は、蠕動ポンプであってもよい。空気は、液体１２を通じて泡立てられ、出口１６を介して、容器１０から出力空気ストリームとして出て行く。

構成２４，２６は、出口１６を介して第１の容器から出て行く出力空気ストリームを生成するため、第１の液体１２において送り込まれた周囲空気を泡立てるための第１のシステムを形成する。

オプションで、ソリッドフィルタ又はメッシュフィルタ２２が、図示されるように出口において供給され得る。

この装置は、有機粒子を除去するため、親油性溶液に空気を通過させる。これは、効果的且つ低コストなフィルタリング動作を供給する。特に、一般家庭製品又は材料が、溶液を形成するために用いられ得る。例えば、植物油又はパラフィンなどである。

（例えば、室温における）親油性溶液に空気を通すことによって、調理の際の煙における油ベースの粒子を極めて有効に除去できることが分かっている。

様々な植物油又はパラフィンが、消費者によって購入可能な無害且つ低コストな物資として広く利用可能である。これは、装置が、消費者によって、容易且つ安全に補修され得る（例えば、油が交換される）ということを意味する。植物油は、大豆油、ひまわり油、ハマビシ油、コーン油、ココナッツオイル、又は、オリーブオイルなどを有していてもよい。

空気処理装置は、高脂肪フライヤ（deep fat fryer）などの特定の調理装置とともに使用される携帯可能なユニットであってもよい。このようにして、調理装置によって用いられるものと同じ油をその容器において使用することができる。これは、吸収装置が、調理に用いられるものと同じ油を用いて清掃及び補給され、空気処理装置のメンテナンスを単純化していることを意味する。

入口１４は、容器の底面を通る配送管２４に接続している。配送管２４は、液体の異なる領域において、送り込まれた周囲空気を解放するための開口２６のアレイを持つ。この配送は、吸収プロセスの効率を改善するために吸収液体内で煙を分散させる。

図１の装置は、空気ストリームにおける有機粒子を除去するための単一の容器を持つ。汚染物質の特定のクラスを除去するようにそれぞれ設計された複数の同様の装置を直列に用いることが可能である。

図２は、２つの空気処理装置を有する実装例を示している。装置３０は、（出口フィルタ２２を有さないことを除いて）図１と同じである。装置３０は、同様のデザインの第２の装置３２に接続している。このため、第２の装置３２は、第２の液体３６を含む第２の容器３４を持つ。空気入口３８は、第２の液体３６において空気を泡立てるため、第２のシステム４０に結合している。出力空気ストリームは、第２の容器の出口４２を出て行く。空気出口４２は、第２の液体３６の上の空間と連絡している。

親油性溶液を具備する容器３０は、入口側又は出口側にあってもよく、結果、２つの容器は、いずれの順序で配置されてもよい。図２は、第１の容器３０の出口が、第２の容器３４の入口３８に接続されていることを示している。

第２の容器における液体は、親水性溶液を有する。これは、水蒸気のための吸収体として作用する。第２の容器における液体は、水、又は、水溶液を有することができる。

再度泡立てるための第２のシステム４０は、第２の容器における第２の液体の様々な領域に空気を解放するための開口４１のアレイを具備する配送管４０を有する。

水蒸気が最初に除去される（即ち、図２に示されるものと反対の順序）場合、これは、有機成分をより効果的に除去することができる。

２つの異なる吸収液体の使用が、図３に示されるように、単一の容器を具備する装置に結合されてもよい。

図３は、図１と同じ設計の装置を示しているが、同一の容器１０内に、親水性溶液３６上に浮かぶ親油性溶液１２を含んでいる。

親水性溶液及び親油性溶液は混合せず、送り込まれた空気は、両方の液体を通じて泡立てられる。それらをより混合しないようにすることによって、第２の液体が、２つの液体間の改善された分離のために選択され得る。この目的のために、食塩水が、親水性溶液３６として使用されてもよい。

上述の空気処理アプローチは、調理装置に組み込まれてもよい。例えば、それは、（クッカーも使用中である場合は固定クッカーフードを利用できない）フライヤ又はクッカーなどの携帯可能な調理装置の一部として使用されてもよい。

図４は、図３の二重液体空気処理アプローチに基づく一例を示している。

図４の調理装置は、この例では、調理パン６２がその上で交換され得る、電気ホットプレート６０を有する加熱素子を持つ。空気コレクタ６４が、加熱素子６０の上に配置されている。空気コレクタは、図３に示されるタイプの空気処理装置６６に空気を供給する。勿論、その代わりに、図１又は図２に示されるタイプのものであってもよい。

ホットプレートは、レイヤ６１によって、装置の残りの部分から隔離されている。

ポンプ２０は、調理装置内部に格納されており、空気コレクタから空気を引き込む。

ユーザは、調理油の煙を心配することなく、屋内又は屋外、どこでも調理装置を利用することができる。

空気コレクタは、例えば、煙において最大限の減少を付与するため、煙の収集が最適化され得るようなヒンジ構成６８により、調整可能な位置を持つことができる。

処理装置は、ユーザが、液体を周期的に清掃することによって装置をメンテナンスすることができるように、充填ポート７０と、排出ポート７２と、を持つ。これらのポートは、図１乃至図３には示されていないが、勿論、それらの容器も同様に充填及び排出され得る。

装置は、ホットプレートが使用されない他の調理装置において、空気処理のために用いられることができる。従って、それは、携帯可能な空気処理装置、又は、調理油の煙濃度を減少させるための一体化された空気処理を有する調理装置として使用され得る。

様々な代替的な装置が、同様に機能する。周囲空気は、少なくとも親油性溶液を含む液体を有する容器に送り込まれる。送り込まれた周囲空気は、洗浄された形式で排出される前に、液体において泡立てられる。

装置は、設備の固定部分であり得る、又は、携帯可能であり得る、スタンドアロン型の空気処理ユニットとして使用されることができる。また、装置は、固定又は携帯可能な調理装置の一体化された部分として形成されてもよい。この調理装置は、フライヤ、ホブ、トースター、スチーマー、又は、汚染を供給する可能性のある任意の他のタイプの調理装置を含んでいてもよいが、これらに限定されない。

容器は、家庭用又は業務用のキッチンのための調理装置のタイプにマッチするよう選択されたサイズを持つことができる。例えば、容器は、家庭用キッチンのために、０．３リットル乃至１．５リットルの体積を持っていてもよい。０．２リットル乃至１リットルの範囲の体積の油が、親油性溶液として使用されてもよく、０．２リットル乃至１リットルの範囲の体積の水が、親水性溶液として使用されてもよい。

ポンプは、ユーザによって調整されることができるフローレートを容器に運ぶことができる。このため、ポンプは、例えば、家庭用キッチン又は業務用キッチンのいずれかの要件を満たす様々なファン速度を具備する。空気フローレートは、家庭用アプリケーションに関して、典型的には、０．２リットル毎分乃至５リットル毎分の範囲にあり、業務用キッチンに関しては、これよりもおそらく高いであろう。

図５は、対応する、本発明に係る周囲空気における有機成分の吸収方法のフローチャートを図示している。当該方法は、
植物油を有する親油性溶液を有する液体を含む容器に周囲空気を送り込むステップ５０１と、
前記液体において前記送り込まれた周囲空気を泡立てるステップ５０２と、
前記液体から出ていく出力空気ストリームを供給するステップ５０３と、を有する。

本発明を実施する際、図面、開示、及び、添付の請求項の研究から、開示の実施形態に対する他の変形が、当該技術分野における当業者によって、理解及び実施され得る。請求項中、「有する」なる用語は、他の要素又はステップを除外せず、単数形は、複数であることを除外しない。特定の手段が相互に異なる従属項において言及されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが好適に用いられないということを示すものではない。請求項中の任意の参照符号は、本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

Claims (13)

1. 調理機器によって形成される周囲空気における有機成分を吸収するための装置であって、前記装置は、
   親油性溶液を有する第１の液体を含む第１の容器であって、前記第１の容器は、空気入口と空気出口とを有し、前記空気出口は、前記第１の液体の上の空間と連絡している、前記第１の容器と、
   前記周囲空気を前記空気入口を通じて前記第１の容器に送り込むためのシステムと、
   前記空気出口を介して前記第１の容器を出る出力空気ストリームを生成するために、前記第１の液体において前記送り込まれた周囲空気を泡立てるための第１のシステムと、
   を有し、
   前記親油性溶液は、植物油を有する、装置。
2. 泡立てるための前記第１のシステムが、前記空気入口に接続された配送管を有し、前記配送管が、前記送り込まれた周囲空気を前記第１の容器における前記第１の液体の異なる領域に解放するための開口のアレイを有する、請求項１記載の装置。
3. 前記第１の容器が、親水性溶液を有する第２の液体を含み、前記第１の液体及び前記第２の液体が、混合せず、前記第１の液体において前記送り込まれた周囲空気を泡立てるための前記第１のシステムが、前記第２の液体において前記送り込まれた周囲空気も泡立てるように構成される、請求項１又は２に記載の装置。
4. 前記第２の液体が、水又は水溶液を有する、請求項３記載の装置。
5. 前記水溶液が、食塩水を有する、請求項４記載の装置。
6. 親水性溶液を有する第２の液体を含む第２の容器であって、前記第２の容器は、空気入口と空気出口とを有し、前記空気出口は、前記第２の液体の上の空間と連絡している、前記第２の容器と、
   前記第２の容器の前記空気出口において出ていく出力空気ストリームを生成するために、前記第２の液体において前記空気を泡立てるための第２のシステムと、
   を更に有し、
   前記第１及び第２の容器が、前記第１の容器の前記空気出口が前記第２の容器の前記空気入口に接続されて、前記第１の容器、前記第２の容器の順序で、配置されている、あるいは、
   前記第１及び第２の容器が、前記第２の容器の前記空気出口が前記第１の容器の前記空気入口に接続されて、前記第２の容器、前記第１の容器の順序で、配置されている、請求項１又は２に記載の装置。
7. 泡立てるための前記第２のシステムが、前記第２の容器における前記第２の液体の異なる領域に前記空気を解放するための開口のアレイを有する、前記第２の容器の前記空気入口に接続された第２の配送管を有する、請求項６記載の装置。
8. 前記第２の容器の前記空気出口が、前記第１の容器の前記空気入口に接続されている、請求項６又は７に記載の装置。
9. 前記第２の液体が、水又は水溶液を有する、請求項６乃至８のいずれか１項に記載の装置。
10. 加熱素子と、
    前記加熱素子の上に配置された空気コレクタと、
    前記空気コレクタから周囲空気を収集及び処理するための、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の装置と、
    を有する、調理機器。
11. 前記加熱素子の上で前記空気コレクタの位置を調整するための構成を有する、請求項１０記載の調理機器。
12. 周囲空気における有機成分を吸収する方法であって、前記方法は、
    植物油を有する親油性溶液を有する液体を含む容器に周囲空気を送り込むステップと、
    前記液体において前記送り込まれた周囲空気を泡立てるステップと、
    前記液体から出ていく出力空気ストリームを供給するステップと、
    を有する、方法。
13. 親水性溶液を有する液体において前記周囲空気を泡立てるステップを更に有する、請求項１２記載の方法。

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