JP3207632B2

JP3207632B2 - 油煙除去回収用セラミックフィルタ

Info

Publication number: JP3207632B2
Application number: JP23987493A
Authority: JP
Inventors: 文和戸田
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1993-09-27
Filing date: 1993-09-27
Publication date: 2001-09-10
Anticipated expiration: 2016-09-10
Also published as: JPH0796117A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は大型厨房のダクト等に設
けられ、ダクトを介して排出されるガス中から調理によ
り発生した油煙を除去し、油分を回収する油煙除去回収
用セラミックフィルタに関する。

【０００２】

【従来の技術】都市の大型ビルの低層階には、一般的
に、レストラン及び喫茶店等の飲食店が多く入居してお
り、この飲食店の厨房から発生する油煙はその一部が油
煙除去回収用フィルタにより除去される。そして、フィ
ルタにより除去しきれなかった油煙を含むガスはビル内
に張り巡らされたダクトを介して野外に排出される。

【０００３】従って、フィルタの除去効率が不十分であ
ると、長期に亘って使用した場合に、ダクト内が油で汚
染され、一旦火災が発生すると、火炎がこのダクト内を
伝播して大火災を引き起す虞れがある。このため、フィ
ルタの油分除去効率が高いことが必要である。

【０００４】また、調理の過程でフライパン等から火炎
が一時的に上がることはよくあることである。この場合
に、フィルタに油分が大量に付着しこの油分が着火し易
いものであると、火炎がフィルタ自体に伝播し、同様に
火災を引き起こす虞れがある。従って、このような火災
を引き起こさないためには、フィルタは先ず燃える物質
である油が堆積しにくいものであることが必要である。

【０００５】更にまた、フィルタは、発生した火炎が確
実にフィルタ面にて阻止され、ダクト内に侵入しないよ
うな構造であることも必要である。

【０００６】以上のことから、厨房用フィルタとして具
備すべき条件として、厨房から発生する油煙を高効率で捕集すること、捕集した油分はフィルタ表面に付着堆積させずにでき
るだけ早く高効率でドレーンに回収すること、厨房内で火炎が発生しても、その火炎がフィルタを通
り抜けてダクトへ伝播してしまわないように、火炎をフ
ィルタ部で阻止する機能があること、の３点が考えられる。

【０００７】また、一般的に、前述の捕集効率は６０％
以上、回収効率は８０％以上であることが必要とされて
いる。

【０００８】このような要求に応えるフィルタとして、
本願出願人は油分の捕集率及び回収率をいずれも高めた
と共に、火炎が通過しにくい構造にした油煙除去回収用
セラミックフィルタを既に提案した（特開平２−１６０
０１３号公報）。

【０００９】図１はこの油煙除去回収用セラミックフィ
ルタを示す。このフィルタはセラミックの線状体１０を
平面上でループ状に成形しつつこのループ中心を相互に
ずらせてループ列１１を形成し、このループ列１１を前
記平面に沿う方向及びそれに直交する方向に配置して構
成された骨格を有する。そして、この骨格の吸水率は骨
格の単位体積当たり５％以下に規制されている。

【００１０】このように構成することにより、セラミッ
ク製骨材から形成される骨格が、ループ列１１をその成
形平面に沿う方向及びそれに直交する方向に略々規則正
しく配置して構成されるから、この骨格構造のフィルタ
は火炎が通り抜けにくいと共に、ガス流路が複雑で油煙
微粒子が骨格に衝突し易く、捕集率が高いという利点が
ある。

【００１１】また、骨格の吸水率が骨格の単位体積当り
５％以下になるように、骨格のループ構造及びセラミッ
ク線状体の材質を規制するから、骨格に付着した油分の
堆積は少なく、油分は高回収率で骨格から離脱する。

【００１２】従って、捕集率が著しく向上すると共に、
回収率も高く、火炎が通り抜けにくいフィルタが得られ
る。

【００１３】しかしながら、上述したセラミックフィル
タは捕集率及び回収率といったフィルタ性能の面では従
前のフィルタに比較して著しい改善が達成されたもの
の、以下に示すような問題点がある。

【００１４】即ち、油煙除去回収用フィルタは、通常、
２週間乃至１カ月程度使用した後、付着した汚れを洗剤
等で洗浄することにより再生し、多数回再使用される。

【００１５】このため、フィルタの取付、取り外し、輸
送及び洗浄等のために、フィルタのハンドリングの機会
が多く、フィルタには軽量であることが要求される。

【００１６】そこで、本願出願人は骨格の吸水率を骨格
の体積当たり５％以下に規制すると共に、骨格のカサ密
度を１．７ｇ／ｃｃ以下に規制したフィルタを提案した
（特開平４−３３４５１０）。これにより、一応の軽量
化を図ることができた。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特に大
きなフィルタについては、更に一層の軽量化が求めら
れ、フィルタとしての所要性能を維持しつつ、強度の低
下を招来することなく、更に一層軽量化した油煙除去回
収用セラミックフィルタの開発が要求されている。

【００１８】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、油煙の捕集効率及び油分の回収効率が高
く、極めて軽量であって大型化が容易な油煙除去回収用
セラミックフィルタを提供することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る油煙除去回
収用セラミックフィルタは、セラミックの線状体を平面
上でループ状に成形しつつこのループ中心を相互にずら
せてループ列を形成し、このループ列を前記平面に沿う
方向及びそれに直交する方向に配置して構成された骨格
を有し、ガス中の油煙を除去して油分を回収する油煙除
去回収用セラミックフィルタにおいて、前記線状体はセ
ラミックを主成分とするマトリックス中に中空状の微細
粒を分散したものであることを特徴とする。

【００２０】

【作用】本発明においては、セラミック線状体として、
セラミックを主成分とするマトリックス中に中空状の微
細粒を分散させた材料を使用するため、その密度が極め
て小さい。このため、フィルタが著しく軽量化され、取
扱いが容易になる。

【００２１】また、この中空微細粒の添加により軽量化
する方法はセラミック骨材の成分を調整して軽量化を図
る方法に比べて、軽量化の効果が大きい。更に、成分を
調整することにより他の性能も影響を受けることがあ
り、実際上、成分調整の幅が制限されてしまう。

【００２２】軽量化の方法として配合原料中に有機物を
混入し、線状に押し出して焼成し、有機物を飛散させて
空孔を形成することも考えられる。しかしながら、この
ような方法で作る空孔は独立したものでなく、スポンジ
状に連通したものとなり、強度の面でも問題がある。ま
た、この場合は、表面にも開孔しており、回収した油が
内部にまで入り込んでしまう。

【００２３】これに対し、本発明においては、中空の粒
子をセラミック質マトリックスに分散させたものであ
り、各空孔は夫々独立して存在するので上述のような問
題も生じない。

【００２４】中空状の微細粒はフィルタとしての強度を
低下させずに軽量化を図るのには所定の粒度のものを用
いるのが好ましい。このため、この中空状の微細粒の粒
径は５００μｍ以下とし、平均粒径を２０〜１００μｍ
程度とするのが望ましい。

【００２５】また、フィルタは製造時高温で焼成される
ので、耐熱性が必要である。また、線状体の構成成分で
あるセラミック質となじみがあることも必要である。そ
のために、この中空状の微細粒はＳｉＯ₂とＡｌ₂Ｏ₃を
主成分とすることが望ましい。これにより、耐熱性が優
れたものとなる。

【００２６】また、微量成分としてＮａ₂Ｏ、Ｋ₂Ｏ、Ｃ
ａＯ及びＦｅ₂Ｏ₃からなる群から選択された少なくとも
１種を中空状の微細粒に含有することが望ましい。これ
により、セラミック質に対するなじみ性が向上する。

【００２７】これらの成分はマトリックスであるセラミ
ック質自体にも含有させることが、なじみ性又は強度の
点でも望ましく、セラミック骨材全体として、ＳｉＯ_２４５〜９０質量％Ａｌ_２Ｏ_３１〜４０質量％ＭｇＯ１〜３０質量％Ｋ_２Ｏ０．１〜４質量％Ｎａ_２Ｏ０．１〜４質量％鉄酸化物（Ｆｅ_２Ｏ_３換算）０．１〜２質量％とするのが望ましい。但し、ＭｇＯはセラミック質の骨
材中にのみ含有されるものである。

【００２８】なお、中空状の微細粒は骨材全体の、即ち
線状体全質量当たり４〜２５質量％とすることが好まし
い。中空状微細粒が少ないと軽量化の効率が小さい。一
方、中空状微細粒が多過ぎると強度の点で好ましくな
い。

【００２９】

【実施例】図１は本発明の実施例に係る油煙除去回収用
セラミックフィルタの骨格構造を示す。この骨格構造
は、以下のようにして製造される。先ず、混練されたセ
ラミック材料を押出機のノズルから線状に押出し、この
線状体１０をノズルを旋回させつつ平面上に載置すると
共に、ノズルを図１の矢印で示す方向に直線的に移動さ
せる。これにより、そのループ中心が矢印方向に相互に
ずれた複数個のループが連鎖した形状のループ列１１が
得られる。このようにして、一平面上に沿って複数個の
ループ列１１をその列方向を相互に平行にして配置した
後、その上に別の複数個のループ列１１を同様にして積
層配置する。この場合に、上層のループ列は、下層のル
ープ列に対して、その各ループ中心が列方向に直交する
方向にループの半径分だけずれた位置になるように下層
のループ列上に載置していく。このようにして、ループ
列１１がその配置平面に沿う方向及びそれに直交する方
向（積層方向）に配置されて所定の骨格形状が成形され
る。その後、このセラミック構造体を所定の形状に裁断
し、乾燥した後焼成することによって、フィルタが得ら
れる。

【００３０】このフィルタはループ列１１の積層数から
決まる厚さを有すると共に、適宜の形状例えば矩形又は
長方形に成形される。

【００３１】ループ状の骨格構造を有するフィルタはガ
ス中の油分の捕集率が高い。即ち、図１の紙面に垂直の
方向にガスが通過しようとすると、ガスは複雑な流路を
経てフィルタを通過する必要があり、しかもその骨格の
表面積は骨格が細径の骨材の線状物の塊りであるため、
極めて大きい。このため、ガス中の油分微粒子はループ
状の骨格に衝突しやすく、従って油分が骨格に付着して
ガス中から高効率で除去される。

【００３２】表１は骨格の骨材の組成を示す。この組成
の線状体中に表２に示す中空微細粒を添加し、これをル
ープ状に成形し、図１に示す骨格を有するフィルタを製
造した。各フィルタについて、フィルタの重量、フィル
タ使用後の洗浄時における洗浄性、重量に起因する作業
性及び油煙捕集性能を求め、表２に併わせて示した。

【００３３】なお、セラミック骨材の線径は１．５ｍ
ｍ、フィルタの大きさは５００×５００×１５ｍｍであ
る。

【００３４】また、フィルタ使用後にフィルタを洗浄す
る際の洗浄性は、使用後のフィルタを一般家庭で使用さ
れる洗剤液中に浸漬し、次いで水洗する方法により評価
した。

【００３５】更にまた、捕集率は図２に示す油煙発生装
置を使用して求めた。即ち、この油煙発生装置において
は、通気部が１辺５００ｍｍの正方形であるフィルタ２
０を上方に配置し、下部にステンレス製ビーカであるオ
イルパン２１を配置してある。そして、水を貯留した水
タンク２３及び天ぷら用植物油を貯留した油タンク２４
から、夫々水を１秒間に３滴及び油を１秒間に１滴の割
合でオイルパン２１内に滴下する。なお、水は油分の蒸
発を促進するために滴下するものである。オイルパン２
１は電熱ヒータ２２（２２０Ｗ、２ＫＷ）上に載置され
ていて、この電熱ヒータ２２により約３５０℃に加熱さ
れている。また、フィルタ２０の背面は、排気ブロア
（図示せず）により、１．１ｍ／秒の風速で吸引される
ようになっている。

【００３６】このような試験装置及び試験条件で、フィ
ルタ２０により捕集された油分の捕集率を下記数式１か
ら算出した。

【００３７】

【数１】（捕集率、％）＝｛(回収容器回収量、g)＋ (フ
ィルタ付着量、g)｝／( 油脂の使用量、g)×100

【００３８】

【表１】

【００３９】

【表２】

【００４０】但し、中空状の微細粒を含む実施例Ｃ〜Ｇ
の場合は、表１の骨材成分には中空状の微細粒成分も含
む。また、中空状の微細粒はＳｉＯ_２；７４質量％、Ａ
ｌ_２Ｏ_３；１５質量％、Ｎａ_２Ｏ；３質量％、Ｋ_２Ｏ；
２質量％、ＣａＯ；１質量％及びＦｅ_２Ｏ_３；２質量％
の組成を有するものを使用した。

【００４１】更に、比較例Ａは空孔形成剤として澱粉を
混入したものである。比較例Ｂは中空状微細粒を添加し
なかったもの、実施例Ｃはその添加量が少ない場合のも
のである。

【００４２】比較例Ａは表面にも開口した連通孔に油分
が入り込み、洗浄性不良となり、強度も劣化した。比較
例Ｂは作業性が劣るものである。これに対し、本発明の
実施例Ｄ〜Ｇは洗浄性及び油煙捕集性能が優れていると
共に、フィルタが軽く、作業性も優れている。また、実
施例Ｃは請求項３を満足していないため、作業性が若干
劣るものの、洗浄性及び油煙捕集性能は優れている。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る油煙除
去回収用セラミックフィルタは、洗浄性及び油煙捕集性
能等のフィルタとしての性能が優れていると共に、重量
も小さく作業性が極めて優れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るフィルタの骨格構造を示
す平面図である。

【図２】油煙発生装置を示す模式図である。

【符号の説明】

１０；セラミック線状体１１；ループ列２０；フィルタ２１；オイルパン２２；電熱ヒータ２３；水タンク２４；油タンク

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】セラミックの線状体を平面上でループ状
に成形しつつこのループ中心を相互にずらせてループ列
を形成し、このループ列を前記平面に沿う方向及びそれ
に直交する方向に配置して構成された骨格を有し、ガス
中の油煙を除去して油分を回収する油煙除去回収用セラ
ミックフィルタにおいて、前記線状体はセラミックを主
成分とするマトリックス中に中空状の微細粒を分散した
ものであることを特徴とする油煙除去回収用セラミック
フィルタ。
【請求項２】前記中空状の微細粒は、ＳｉＯ_２及びＡ
ｌ_２Ｏ_３を主要成分として含有することを特徴とする請
求項１に記載の油煙除去回収用セラミックフィルタ。
【請求項３】前記中空状の微細粒は、線状体全質量当
たり４乃至２５質量％含有することを特徴とする請求項
１又は２に記載の油煙除去回収用セラミックフィルタ。
【請求項４】前記中空状の微細粒は、微量成分として
Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ、ＣａＯ及びＦｅ_２Ｏ_３からなる群か
ら選択された少なくとも１種を含有することを特徴とす
る請求項２に記載の油煙除去回収用セラミックフィル
タ。
【請求項５】前記骨格を形成するセラミック骨材は、
４５乃至９０質量％のＳｉＯ_２、１乃至４０質量％のＡ
ｌ_２Ｏ_３、１乃至３０質量％のＭｇＯ、０．１乃至４質
量％のＫ_２Ｏ、０．１乃至４質量％のＮａ_２Ｏ及び０．
１乃至２質量％の鉄酸化物（但し、Ｆｅ_２Ｏ_３換算）か
らなる群から選択された少なくとも１種を含有すること
を特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の油
煙除去回収用セラミックフィルタ。
【請求項６】前記セラミック骨材に含有されているＳ
ｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ及び鉄酸化物
は、その一部が中空状の微細粒として含有されているこ
とを特徴とする請求項５に記載の油煙除去回収用セラミ
ックフィルタ。