JP3960993B2 - 電気集塵装置 - Google Patents

Description

本発明は、オーブンやレンジ、焼き肉ロースターなどの調理器具より発生した油分を含む汚濁空気の脱臭、清浄化を行うための電気集塵装置に関し、特に、集塵部に自己浄化機能を持たせた電気集塵装置に関する。

電気集塵装置は、汚濁空気中に含まれる塵埃粒子に高電圧をかけて帯電させ、集塵セルにより捕捉して除塵をして汚濁空気の脱臭、除塵、清浄化を行うものである。
ところで、オーブンやグリル等の調理器具より発生する汚濁空気には食品に含まれる油分が多い。これを電気集塵装置で除塵すると、特に集塵セルに粘度の高い油分が付着し、ある程度は下方に流れてオイルパンに回収されるが、集塵セルに残った油膜は、時間の経過とともに固着し、そこに次の油分が付着する。油分は絶縁性が高いため、油分の付着が繰り返されると、油煙の回収機能が著しく損なわれる。そのため、頻繁に集塵セルの清掃をしなくてはならない。しかし、付着した油汚れはこびりついているのでなかなかきれいには除去できない。特に、集塵セルの間隔が狭いので、清掃がしづらい。
このような油分の付着の自動分解や剥離を容易にするために、光触媒作用を利用することが各種提案されている。

例えば特許文献１には、内面に酸化チタンコーティングが施されたフードケースと、このフードケースに収容され、表面に酸化チタンコーティングが施されたファンと、ファンの手前に配置され、酸化チタンを担持したセラミックフィルタまたは酸化チタンコーティングした金属フィルタと、セラミックフィルタに紫外線を照射する光源とを備え、調理時にはセラミックフィルタから離間し、油分解時にはセラミックフィルタに近接するように前記光源が移動可能にフードケースに設けられたレンジフードが開示されている。
また、特許文献２には、油分を含む空気中から油分を捕獲するためのグリースフィルタにおいて、フィルタ表面に光触媒物質を配し、そのフィルタ表面に光を照射し、フィルタ表面での光触媒反応によりフィルタ表面に付着した油分を分解するグリースフィルタが開示されている。
さらに、電気集塵機と光触媒を併用した電気集塵機ないし空気清浄機が多く提案されている（例えば、特許文献３〜７参照）。

特開平９−４９００号公報 特開平１０−１７４８２１号公報 特開平１０−１１８５１９号公報 特開平１１−４７６３５号公報 特開平１１−１１４４４３号公報 特開２００３−１４４９７２号公報 特開２００３−２９９９８７号公報

上述した特許文献１および２に開示された発明においては、フィルタに光触媒を配しているため、フィルタの使用時、すなわち調理中の排煙時は光源を邪魔にならない位置に退避させ、油分解時には光源を近接させるという稼働手段を設ける必要がある。そのため、モータ等の部材が必要であり、機構部に油分が付着すると動作不良になるおそれもある。
また、特許文献３〜７に開示された発明においては、電気集塵機による汚濁粒子回収の速度は速いのに対し、光触媒による汚濁物質分解作用は反応が非常にゆっくりであるので、両者を同時に働かせても、相乗効果はあまり期待できない。
そこで本発明は、光触媒に紫外線を照射する光源を移動させる必要がなく、また、内部を通過する汚濁空気の通過を妨げない光源配置を有する電気集塵装置を提供することを目的とする。

本発明の電気集塵装置は、筒状の集塵ダクト内に、複数の集塵セル板を平行に配置して電極とした高電圧集塵ユニットを配置し、前記集塵ダクトの排気側にファンを設けた電気集塵装置において、前記高電圧集塵ユニットの前記集塵セル板の表面に光触媒をコーティングし、前記集塵ダクトの壁面に開口部と紫外線ランプ収納室とを連通して設け、前記紫外線ランプ収納室に設置した紫外線ランプにより前記集塵セル板の表面を照射するようにしたものである。

本発明においては、紫外線ランプは、集塵ダクトの壁面に開口部を設け、集塵ダクトの外側に設けた紫外線ランプ収納室に配置されているため、集塵ダクトの内部を通過する汚濁空気の通過が妨げられない。清掃時には、紫外線ランプを点灯すると、紫外線ランプから照射される紫外線が集塵セル板の表面にコーティングされている光触媒を活性化させ、集塵セル板に付着している油分を分解する。油分が全て分解されないにしても、油汚れと集塵セル板表面の光触媒との界面とが剥離しやすくなり、やがては集塵セル板表面を伝って下に落下する。このようにして、紫外線ランプの位置を動かすことなく、集塵セル板表面に付着した油分を多く含む汚濁物質を分解、ないし除去して、集塵セル板表面を清浄に維持できる。

集塵セル板にコーティングされた酸化チタン等の光触媒と、集塵セル板上部に設けられた紫外線ランプとによる油分の分解能力は、その分解の速度がゆっくりであるため、電気集塵装置の稼働中にはそれほどの効果は期待できない。しかし、店舗などの、調理器が稼働していない時間帯、例えば、深夜から朝にかけての数時間に紫外線ランプのみを点灯させているだけで、集塵セル板に付着した油分を分解し、清浄化する。これを毎日繰り返すことにより、メンテナンスに要する時間を大幅に低減させることができる。また、集塵セル板を毎日清浄化することにより、その集塵能力を常に低下させることなく維持することができる。

前記高電圧集塵ユニットの下部に、集塵セル板から滴下した油分を含む汚濁物を受けるオイルパンをダクトに対して着脱自在に設けることにより、清掃時に落下した油分を定期的に回収し、廃棄することができる。
電気集塵装置の通常の動作時に、紫外線ランプ収納室とダクトとを連通している開口による渦流が発生して紫外線ランプ収納室内に油分を含む空気が入り込み、反射板を兼ねている紫外線ランプ収納室の内壁に油分が付着したり紫外線ランプの表面が汚れたりする。そこで、前記の紫外線ランプ収納室に外気導入部を設けることにより、紫外線ランプ収納室内に汚れていない外気が導入され、開口からダクト内に吸引されるため、紫外線ランプ収納室内および紫外線ランプを常時清浄に保つことができる。

本発明によれば、筒状のダクト内に、複数の集塵セル板を平行に配置して電極とした高電圧集塵ユニットを配置し、ダクトの排気側にファンを設けた電気集塵装置において、高電圧集塵ユニットの集塵セル板の表面に光触媒をコーティングし、ダクトの壁面に開口部と紫外線ランプ収納室とを連通して設け、紫外線ランプ収納室に設置した紫外線ランプにより集塵セル板の表面を照射するようにしたので、紫外線ランプの位置を動かすことなく、集塵セル表面に付着した油分を多く含む汚濁物質を分解、ないし除去して、集塵セル表面を清浄に維持できる。

また、高電圧集塵ユニットの下部に、集塵セル板から滴下した油分を含む汚濁物を受けるオイルパンをダクトに対して着脱自在に設けることにより、清掃時に落下した油分を定期的に回収し、廃棄することができる。
また、紫外線ランプ収納室に外気導入部を設けることにより、紫外線ランプ収納室内に汚れていない外気が導入され、開口からダクト内に吸引されるため、紫外線ランプ収納室内および紫外線ランプを常時清浄に保つことができる。

以下、本発明の実施の形態を、図１〜図４を用いて説明する。
図１は本発明の実施の形態に係る電気集塵装置の断面図、図２はその一部切欠平面図、図３は高電圧集塵ユニットの斜視図、図４は紫外線ランプ収納フードに設ける空気孔の例を示す断面図である。

これらの図において、高電圧集塵ユニット１０は、図３に示すように上部が開放されているケースの中に多数の集塵セル板１２が所定の間隔を隔てて平行に配置され、上流側には汚濁空気取入口２０が設けられている。集塵セル板１２は、もちろん、集塵セル板１２の間を汚濁空気が通過できるように、ケースのユニット前面パネル１１と平行に設置され、隣接する集塵セル板１２は互いに異極性になるように直流の高電圧、例えば数千Ｖが印加され、集塵セル板１２間を通る空気中の粒子を正または負に帯電させ、集塵セル板１２に吸着する。高電圧集塵ユニット１０には、さらに、図１，図２に示すようにイオン化電極１４が設けられており、このイオン化電極１４と集塵セル板１２は、集塵ダクト１に装着したときに、高圧電極端子１５と１６に電極が接触して給電されるようになっている。集塵セル板１２の表面には、酸化チタン等の光触媒がコーティングされている。プレフィルタ１３は高電圧集塵ユニット１０が正常に動作するように、吸引される空気中の粒子のうちの大きなダストを除去する。このプレフィルタ１３は、例えば、アルミニウムメッシュフィルタと樹脂綿フィルタとを組み合わせて構成され、汚れが付着したときに洗って再使用できる。

以上の構成の高電圧集塵ユニット１０を、図１に示すように集塵ダクト１内に側部から着脱可能に取り付ける。集塵ダクト１は、例えば、油煙発生源である電熱式無煙ロースターのテーブルの焼き網の周囲に設けられた吸気口につながる上部の吸気室と連通するように設置される。集塵ダクト１の下流側には、汚濁空気吸気用のシロッコファン２が設置され、モータ３により駆動される。シロッコファン２の下流側は、例えばオゾン脱臭器等に接続される。

集塵ダクト１における高電圧集塵ユニット１０の下部とプレフィルタ１３の下部にはそれぞれ着脱自在なオイルパン４，５が設けられている。集塵ダクト１の上部には、集塵セル板１２が設置されている箇所の中央部に開口１ａが設けられ、その上部に樋状の紫外線ランプ収納フード６が設置され、その内部に紫外線ランプ７が取り付けられている。紫外線ランプ収納フード６の形状は、角樋状でも、半円樋状でもよく、紫外線の照射効率を上げるために、光反射性の材質、例えば集塵ダクト１と同様にステンレス鋼板とする。紫外線ランプ７は、紫外線ランプ収納フード６の両端部に設けたランプ保持用ブッシング１７により保持され、端部にランプ端子１８が装着されて、コネクタ１９により電圧が印加されるようになっている。

紫外線ランプ収納フード６の、汚濁空気の流れに対して上流側には空気孔６ａを設けるが、図４（ａ）に示すように片側のみの場合と、図４（ｂ）に示すように、上流側の空気孔６ａとともに下流側の空気孔６ｂを設けてもよい。上流側に設ける空気孔６ａは、汚濁空気が集塵ダクト１内を上流側から下流側に向かって流れるとき、集塵ダクト１の上壁に設けた開口１ａと連通する紫外線ランプ収納フード６の内部が負圧になって渦流が発生し、汚濁空気に含まれる油分が紫外線ランプ収納フード６の内壁や紫外線ランプ７の表面に付着するのを防止するためである。すなわち、紫外線ランプ収納フード６の内部が負圧になったとき、空気穴６ａがあると、そこから外気が吸入され、開口１ａから集塵ダクト１内に導入されるため、汚濁空気が紫外線ランプ収納フード６の内壁や紫外線ランプ７の表面に接触するのを防止することができる。図４（ｂ）に示す下流側の空気穴６ｂは、上流側の空気穴６ａよりも小さな孔とし、紫外線ランプ７の後に発生する渦流を緩和する。

なお、紫外線ランプ７から放射される紫外線の届く範囲の部分、例えばオイルパン４の表面にも酸化チタン等の光触媒をコーティングしても良い。さらに、汚濁空気が導入される導入ダクト８や汚濁空気の流れの向きを変える案内板９の表面にも光触媒をコーティングし、それらの表面を照射する第２の紫外線ランプ２１を設けて、その紫外線ランプ２１から照射される紫外線により、油汚れを分解、剥離し、オイルパン５に回収する構成とすることもできる。

次に、本実施の形態の動作について説明する。
調理器などの稼働時に発生する油分を含む汚濁空気は、シロッコファン２の吸引力により高圧集塵ユニット１０に導入され、そこでプレフィルタ１３により大きな粒子が除去され、次いで高電圧が印加された集塵セル板１２の間を通過するときにイオン化されて集塵セル板１２により表面に吸着される。除塵された空気は、シロッコファン２により次の脱臭装置などに送られ、脱臭されて外部（店内または店外）に排気される。このとき、紫外線ランプ７は点灯してもいいが、紫外線ランプによる光触媒作用はゆっくりしているので、汚濁物質の分解作用は期待できない。

営業終了などで、電気集塵ユニット１０を停止した後、紫外線ランプ７を点灯し、集塵セル板１２にコーティングされた光触媒による付着油分を含む汚れを分解する。特に、紫外線を光触媒に照射することにより、光触媒に直接接触している汚れの層の界面がまず分解され、Ｈ₂ＯとＣＯ₂に変化するため、汚れの層と集塵セル板１２との付着力がなくなり、汚れはその段階で集塵セル板１２から剥離し、その重さで落下し、オイルパン４に回収されることになる。紫外線ランプ７を数時間点灯させておくことにより、集塵セル板１２に付着している油汚れは剥落するか分解され、少なくとも集塵セル板１２の表面は清浄化される。また、光触媒をコーティングしている他の部分に付着している油汚れも、同様に清掃することができる。

これを毎日繰り返すことにより、メンテナンスに要する時間を大幅に低減させることができる。また、集塵セル板を毎日清浄化することにより、その集塵能力を常に低下させることなく維持することができる。

本発明は、油煙等の油分を含む汚濁空気が発生するオーブンやレンジ、焼き肉ロースターなどの調理器具の集塵用の電気集塵装置として、好適に利用することができる。

本発明の実施の形態に係る電気集塵装置の断面図である。 本発明の実施の形態に係る電気集塵装置の一部切欠平面図である。 本発明の実施の形態に係る高電圧集塵ユニットの斜視図である。 本発明の実施の形態に係る紫外線ランプ収納フードに設ける空気孔の例を示す断面図である。

符号の説明

１ 集塵ダクト
１ａ 開口
２ シロッコファン
３ モータ
４，５ オイルパン
６ 紫外線ランプ収納フード
６ａ，６ｂ 空気孔
７ 紫外線ランプ
８ 導入ダクト
９ 案内板
１０ 高電圧集塵ユニット
１１ ユニット前面パネル
１２ 集塵セル板
１３ プレフィルタ
１４ イオン化電極
１５，１６ 高圧電極端子
１７ ランプ保持用ブッシング
１８ ランプ端子
１９ コネクタ
２０ 汚濁空気取入口
２１ 第２の紫外線ランプ

Claims (3)

1. 筒状の集塵ダクト内に、複数の集塵セル板を平行に配置して電極とした高電圧集塵ユニットを配置し、前記集塵ダクトの排気側にファンを設けた電気集塵装置において、前記高電圧集塵ユニットの前記集塵セル板の表面に光触媒をコーティングし、前記集塵ダクトの壁面に開口部と紫外線ランプ収納室とを連通して設け、前記紫外線ランプ収納室に設置した紫外線ランプにより前記集塵セル板の表面を照射するようにしたことを特徴とする電気集塵装置。
2. 前記高電圧集塵ユニットの下部に、前記集塵セル板から滴下した油分を含む汚濁物を受けるオイルパンを前記ダクトに対して着脱自在に設けたことを特徴とする請求項１記載の電気集塵装置。
3. 前記紫外線ランプ収納室に外気導入部を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の電気集塵装置。

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