JP4644211B2 - 自己洗浄式フィルタ組立体および循環システム - Google Patents

Description

発明の分野

本発明は、自己洗浄式フィルタ組立体に関し、具体的には、限定するものではないが、蒸気、例えば、厨房での調理および化学的な処理によって発生するような蒸気を排出するために家庭用および工業用の排気システムで使用される自己洗浄フィルタ組立体に関する。

発明の背景

多くの産業では、汚染空気を被汚染作業区域から除去するために排気システムを使用することが義務づけられている。このような産業の例は、製造業および化学工業である。

このような排気システムは、一般に食品加工産業および飲食店における工業用および営業用の厨房におけるような厨房で使用される。食品が調理されるときは常に、食品が油を使って調理されるのが一般である。したがって、調理は油滴を含有する蒸発気を発生させる。

このような排気システムの内部に装着されるフィルタは、油滴の大部分を捕獲するために通常では鋼製の網を含む。このようなフィルタは、排気フード、排気フードの煙道、または管路系の中に配置され得る。フィルタによって捕獲されなかった液滴は、排気フード、煙道、および管路系の内部表面にべったり付着することになる。これらの油滴は冷却して乾燥し始めるとき、それらは非常に粘着性を帯び、したがって除去するのが難しい。これらの液滴のうちで排気システムの内壁にべったり付着しなかった一部が、環境の中へ放出されて空気汚染の原因になり得る。発生する恐れのある他の問題は、汚染物質による目詰まりが原因で換気扇の寿命が短縮されること、排気システムの内壁中に細菌が急増殖して不衛生につながること、内壁に沿って乾燥した油脂層から出火する危険性が増大すること、および不十分な排出動作に起因する作業場の通気問題である。

このような排気システムで使用されるフィルタは、網目模様が細かすぎると、それぞれのフィルタが目詰まりし易くなって、システムの有効性を最小化することにつながり、頻繁なフィルタの保守および洗浄によるシステム休止時間の増加につながるので、かなり目の粗い網目模様を有する。このような保守作業は時間が掛かり、単調で、労働集約的な作業である。したがって、それはコストの掛かる過程である。

水カーテン、水浴槽、または噴霧液を使用する自己洗浄式排気システムに対して数多くの提案がなされてきた。しかし、ほとんどは、使用するには複雑であるか、大型であるか、高価であるか、効果薄であるか、危険であるかの１つまたは複数である。

発明の概要

空気流の通路の中に配置するための筐体と、筐体の内部かつフィルタの上に流体を分散するための複数の噴霧口を有する、排気システムで使用するための自己洗浄式フィルタ組立体が提供される。筐体は、第１のフィルタと、第２のフィルタと、洗浄流体が第１のフィルタから滴下してこの筐体から外に滴下するのを防止するためにこの筐体に隣接して配置するための障壁体とを含む。複数の噴霧口は、汚染物質の液滴と結合して空気流の中に結合液滴を形成できるサイズの洗浄流体の液滴を形成し、第１のフィルタおよび第２のフィルタは、汚染物質の液滴および噴霧口からの液滴を捕獲する。

障壁体は、排気システムが動作しているときに、開口を形成する複数のルーバであり得る。複数のルーバは特定の向きに固定可能である。別法として、障壁体は、排気システムが動作しているときに、開口を形成するために筐体の中へ滑動可能である。

有利なことに、障壁体は空気流を減速するバッフル（阻流板）を含む。好ましくは、障壁体は流体の汚染物質のための少なくとも１つのチャンバを含む。少なくとも１つのチャンバの中に流体排出用の導管が存在することが好ましい。

それぞれの噴霧口は、６０度と１８０度との間の円弧を成して流体を分散することが好ましい。それぞれの噴霧口は、９０度の円弧を成して流体を分散することがより好ましい。それぞれの噴霧口がノズルであることが望ましい。

好ましくは、洗浄流体が、水および脱脂剤を１：１０〜１：５０の範囲内にある所定の比率で含む。複数の噴霧口は、第１のフィルタおよび第２のフィルタから成る群から選択されたフィルタの吸気口側にあり得る。複数の噴霧口は、第１のフィルタおよび第２のフィルタから成る群から選択されたフィルタのそれぞれの縁部に配置され得る。複数の噴霧口は、第１のフィルタおよび第２のフィルタから成る群から選択されたフィルタのそれぞれの辺の中間部分に配置され得る。複数の噴霧口は、第１のフィルタおよび第２のフィルタから成る群から選択されたフィルタの対向する角にも配置され得る。

複数の噴霧口は、筐体の内部に配置されることが好ましい。障壁体は、少なくとも１つのバッフルを内部に備える少なくとも１つのチャンバを含むことが有利である。

循環貯槽および循環ポンプを含み、少なくとも１つの自己洗浄式フィルタ組立体の中へ流体を循環させるシステムも提供される。循環ポンプは、このシステムの中で流体を循環させるためにベンチュリ式ポンプとして動作することが好ましい。水が循環貯槽の中へ流入するのを制御するために少なくとも１つの弁が存在することが有利である。流体成分の汚染物質用の補助貯槽も存在し得る。流体成分用の計量投入器も含まれ得る。流体成分は脱脂剤であることが好ましい。

流体は洗浄液であり、水に対する脱脂剤の比率が１：１０〜１：５０の範囲であり得ることが好ましい。水に対する脱脂剤の比率が１：２０であることが最も好ましい。空気の流れは、循環ポンプの前にまたはその後にシステム中の流体の中へ導入され得ることが好ましい。

本発明が容易に理解されかつ実際に実施され得るように、ここで非限定的な実施例としてのみ本発明の好ましい実施形態を説明するが、その説明は添付の例示図面に関連するものである。

好適な実施形態の説明

最初に図１を参照すると、空気が矢印５０の方向に流れる排気システムを通る空気流路が示されている。矢印５０の方向に流れる空気は、例えば、油滴、埃、粒子状物体、および同様物などの汚染物質を含有し得る。排気システムの換気扇（図示せず）が動作しているとき、空気は矢印５０の方向に引き込まれる。

自己洗浄式フィルタ組立体５２は、矢印の方向５０に沿って排気システム中の空気流路の中に取り付けられる。自己洗浄式フィルタ組立体は、既存の排気システム中の既存のフィルタ組立体の支材または溝穴に適合可能であり得る。既存のバッフルフィルタは、自己洗浄式フィルタ組立体５２によって置換え可能である。これは、従来の厨房排気システムを最小限の資本支出で高性能の油脂除去厨房排気システムに変換することを可能にする。これを図１４に示す。自己洗浄式フィルタ組立体５２は、既存の排気システム１２０の支材および溝穴に適合可能である。

自己洗浄式フィルタ組立体５２は筐体５４を含む。筐体５４は排気システムの通路の内壁に緊密に隣接する周囲外筺であり得る。フィルタ組立体５２は、ごく僅かな量の空気であってもフィルタ組立体５２をすり抜けないように実質的に通路を塞ぐべきである。第１のフィルタ５６および第２のフィルタ６２が、方向５０に流れる空気から、例えば、油滴、埃、粒子状物体、および同様物などの汚染物質を濾し取るために筐体５４内部の空気流路の中に配置される。

自己洗浄式とは、洗浄が完全ではないことを意味し得る。それは、部分的な洗浄も意味し得る。しかし、かなりの程度の洗浄が伴うことになる。

第１のチャンバ５７、第２のチャンバ５８、バッフル５９、および１組の調整可能なルーバ６０を備える追加取付け品５５が、筐体５４の第１の端部５３の前に配置される。ルーバ６０は、換気扇が動作しているときに作動され得る。ルーバ６０は、十分に速い空気流が存在するときにも作動され得る。取付け品５５は、筐体５４に装着可能であるか、または排気システムの通路の内壁に装着可能である。図１は、換気扇が動作中であり、ルーバ６０が「開」位置にある場合を示す。次いで、空気が、開いたルーバ６０によって形成された開口６３の中へ流入することができる。ルーバ６０が閉じた位置にあるとき、開口６３も閉鎖される。しかし、ルーバ６０は、非調整式であって一定の向きに固定されてもよい。したがって、開口６３は常に存在し得る。図１３は、「閉」位置にあるルーバ６０を示す。

換気扇が動作中ではないとき、フィルタ組立体５２中のフィルタの洗浄は、ルーバ６０が「閉」位置にある状態で依然として実行可能である。それぞれのルーバ６０の縁部は、珪素樹脂、ゴム、および同様物などの水密封止材料によって縁取りされ得る。したがって、洗浄液が、フィルタ組立体５２から排気システムの他の部分および通気すべき区域の中へ漏出することがない。これは、例えば、厨房、清浄室、および同様の場所などの通気すべき区域の中へ漏出するのを防止する。ルーバ６０を使用する以外に、シャッタ扉状組立体を使用して空気をフィルタ組立体５２の中へ流入させ、洗浄液がフィルタ組立体５２から退出するのを阻止することができる。取付け品５５の第１のチャンバ５７および第２のチャンバ５８を使用して洗浄液を収容し、それぞれのチャンバを、例えば、廃液パイプなどの流体６４用導管によって液抜きすることも可能である。

第１のフィルタ５６の背後には、互換性が備わるように、好ましくは第１のフィルタ５６と実質的に同じ第２のフィルタ６２が配置される。第２のフィルタ６２の網目サイズは、第１のフィルタ５６と同じでもよいし、またはそれよりも細かくてもよい。第１のフィルタ５６は相対的に目が粗いフィルタでよく、他方で第２のフィルタ６２は相対的に目が細かいフィルタでよい。別法として、フィルタ５６が相対的に細かくてもよく、かつ第２のフィルタ６２が相対的に粗くてもよい。取付け品５５中のバッフル５９は、フィルタ組立体５２を通過する空気流の速度を低下させ、特に、換気扇が動作中でないときに噴霧液６８が開口６３を通過して退出するのを防止する。このような配置は、第１のフィルタ５６に一部の汚染物質を除去させ、第２のフィルタ６２を使用していっそう小さい汚染物質を捕獲することができる。第１のフィルタ５６を使用して、噴霧液６８がバッフル５９に跳ね掛かるのを防止することもできる。このような配置では、第１のフィルタ５６および第２のフィルタ６２が共に目詰まりする恐れが大幅に減少する。第１のフィルタ５６は、ノズル６６および７０から噴霧された流体がフィルタ組立体５２の開口６３を退出するのを防止することができる。第２のフィルタ６２は、ノズル６６および７０から噴霧された流体がフィルタ５２の後端１００から退出するのを同様に防止することができる。これは、排気システムの休止時間を最小化し、保守費用も削減することができる。それぞれのフィルタの濾過定格および種類は、空気流から除去すべき汚染物質の種類によって決定され得る。

洗浄液貯めまたは貯槽（図示せず）は、フィルタ組立体５２に作用的に連結され得る。貯槽は排気システムに装着されてもよいし、または排気システムの中に組み込まれてもよい。別体になっていれば、例えば、ホース、管、パイプ、連結管などによる適切な連結部を設ける必要がある。パイプ、管、またはホースを介して第１のフィルタ５６と第２のフィルタ６２との間に位置する第１のノズル６６に洗浄液を随意選択的に供給するためのポンプが、貯槽の内部にまたはそれに隣接して配置可能である。ノズル６６は単一のノズル、整列した複数のノズル、複数の穴（シャワー散水口におけるような）を有する出口連結管、噴霧液が小面積に集中するファンジェット噴霧器、または同様物であり得る。

ノズル６６の目的は、第１のフィルタ５６の上にかつ第２のフィルタ６２の前面６９の上に当たる空気流の中へ洗浄液を含み得る水の微細噴霧液６８を供給することであり、換気扇によって引き込まれた空気流が微細噴霧液６８を実質的に第２のフィルタ６２の前面６９の上に引き寄せるようなっている。ノズル６６は、洗浄液を「霧化」して微細噴霧液６８を形成する。ノズル６６は、６０と１８０度との間の円弧にわたって洗浄液を分散することができる。ノズル６６は、１１０度の円弧を成して洗浄液を分散することが好ましい。第２のノズル７０が、第１のノズル６６と同じ目的のために、フィルタ組立体５２の中で第１のフィルタ５６と第２のフィルタ６２との間にも配置され得る。

図３は、図１に示したノズル配置の正面図を示す。第１のノズル６６および第２のノズル７０は、第２のフィルタ６２の前面６９の前方に配置される。第２のノズル７０は、第１のノズル６６と同じでもよいし、または異なってもよい。第１のノズル６６および第２のノズル７０はそれぞれ、９０度の円弧を成して洗浄液を微細噴霧液６８として分散し、第２のフィルタ６２の前面６９の実質的な部分を洗浄液によって被覆することができる。第２のフィルタ６２の前面６９を被覆すると、空気流５０からの汚染物質を捕獲するための第２のフィルタ６２の粘着特性を向上させることができる。図４は、それぞれが、第２のフィルタ６２の前面６９の実質的な部分が洗浄液によって被覆されるように、１８０度の円弧を成して洗浄溶液を微細噴霧液６８として分散する２つのノズルの別法による配置を示す。図５および６は、４つのノズルの別法による配置を示す。図５は、それぞれが９０度の円弧を成して洗浄液を微細噴霧液６８として分散するノズルを示し、図６はそれぞれが１８０度の円弧を成して洗浄液を微細噴霧液６８として分散するノズルを示す。単一のノズルでも、本明細書では詳述されない多ノズルを使用する場合と同様に、第２のフィルタ６２の前面６９の実質的な部分を洗浄液によって被覆する作業には十分である。別体のポンプをそれぞれのノズルに使用してもよいし、またはこれらのノズルをすべて単一のポンプに連結してもよい。

図７を参照すると、噴霧液６８は、それが空気流によって第２のフィルタ６２の表面６９の上に運ばれるような液滴サイズを有するべきである。それぞれのノズルに加わる２〜３バールの間の圧力が、それぞれのノズルから出現するそれぞれの液滴のサイズに影響を与える。この圧力は、それぞれの液滴がそれぞれのノズルから出現する速度にも影響を与え得る。角度を付けてフィルタ組立体５２を位置決めすることによって、過剰な噴霧液がいずれもチャンバ５７、５８の中で捕獲されて、再利用のための導管６４によって排出される結果につながる。導管６４は、フィルタ組立体の内部および周囲に必要な配管を最小限にする溝筋でもよい。したがって、必要な洗浄液量も削減される。しかし、ルーバ６０が「閉」位置にあるとき、噴霧液６８の圧力が増大して汚染物質をフィルタ５６、６２から強制的に除去することができる。

このような方式で、第２のフィルタ６２が噴霧液６８によって洗浄される。噴霧液６８は、空気流中の汚染物質と結合してより大きな液滴も形成する。ルーバ６０は、このような固まった液滴を保守時に除去し易いように、ポリテトラフルオロエチレン（すなわちＰＴＦＥまたは市販ではテフロン（商標）として知られる）によって被覆可能である。ルーバ６０には被覆層が無くてもよい。したがって、ルーバ６０は濾過過程を補助することもできる。

また、より大きな液滴は第２のフィルタ６２によって捕獲される可能性を高める。第２のフィルタ６２によって捕獲されるとき、油滴はまだ冷却されていないので依然として流体であるので、それらは噴霧液６８の洗浄液中の脱脂剤によって作用を受けることになり、したがって重力の影響下で第２のフィルタ６２を伝って筐体５４の底に流れ落ち、開口を介してチャンバ５７、５８に流入する。脱脂剤によって作用を受けた油滴は、沈殿物となり廃液貯槽の底に沈殿し得る。

噴霧液６８は第２のフィルタ６２の前面６９の実質的な部分を被覆し、よって第２のフィルタ６２による汚染物質の捕獲を向上させる。空気流の影響下で、また噴霧液６８が第２のフィルタ６８のすべての表面を被覆すると同時にそれらを一気に洗い流す。

このような方式で、汚染物質および洗浄噴霧液６８の大部分がフィルタ６２、５６によって捕獲される。これは、汚染物質および洗浄噴霧液の大部分が排気システムの実質的部分に沿ってすり抜けるのを防止する。これは、ダクト配管、換気扇、および排気システムの他の構成要素に対する損傷を防止する。

図２は、本発明の別法による実施形態を示す。空気が矢印２０の方向に流れる排気システムを通る空気流路が示されている。矢印２０の方向に流れる空気は、例えば、油滴、埃、粒子状物体、および同等物などの汚染物質を含有し得る。排気システムの換気扇（図示せず）が動作中であるとき、空気が矢印２０の方向に引き込まれる。

自己洗浄式フィルタ組立体２２は、矢印の方向２０に沿って排気システム中の空気流路の中に取り付けられる。自己洗浄式フィルタ組立体２２は、既存の排気システム中の既存のフィルタ組立体の支材または溝穴に適合可能であり得る。自己洗浄式フィルタ組立体は筐体２４を含む。筐体２４は排気システムの通路の内壁に緊密に隣接する周囲外筐であり得る。フィルタ組立体２２は、ごく僅かな量の空気であってもフィルタ組立体２２をすり抜けないように実質的に通路を塞ぐべきである。第１のフィルタ２６が、方向２０に流れる空気から、例えば、油滴、埃、粒子状物体、および同様物などの汚染物質を濾し取るために筐体２４内部の空気流路の中に配置される。

換気扇が動作しているときに作動される１組の調整可能なルーバ３０が、筐体２４の第１の端部２３の前に配置される。この１組のルーバ３０は、筐体２４に装着可能であるか、または排気システムの通路の内壁に装着可能である。図２は、換気扇が動作中であり、ルーバ３０が「開」位置にある場合を示す。ルーバ３０は十分に速い空気流が存在するときにも作動され得る。次いで、空気は、開いたルーバ３０によって形成された開口２１の中へ流入することができる。換気扇が動作中ではないとき、フィルタ組立体２２中のフィルタの洗浄は、ルーバ３０が「閉」位置にある状態で依然として実行可能である。それぞれのルーバ３０の縁部も、珪素樹脂、ゴム、および同様物などの水密封止材料によって縁取りされ得る。したがって、洗浄液が、フィルタ組立体２２から排気システムの他の部分および通気すべき区域の中へ漏出することがない。これは、例えば、厨房、清浄室、および同様の場所などの通気すべき区域の中へ漏出するのを防止する。ルーバ３０を使用する以外に、シャッタ扉状組立体を使用して空気をフィルタ組立体２２の中へ流入させ、洗浄液がフィルタ組立体２２から退出するのを阻止することができる。しかし、ルーバ３０は、非調整式であって一定の向きに固定されてもよい。したがって、開口２１は常に存在し得る。図１５は、固定された受台３１の中に一定の向きで固定されたルーバ縁部の拡大図を示す。それぞれのルーバ３０は、交換、洗浄、または保守のために容易に着脱可能である。

第１のフィルタ２６の背後には、互換性が備わるように、好ましくは第１のフィルタ２６と実質的に同じ第２のフィルタ２８が配置される。その網目サイズは、第１のフィルタ２６と同じでもよいし、または細かくてもよい。第１のフィルタ２６は相対的に目が粗いフィルタでよく、他方で第２のフィルタ２８は相対的に目が細かいフィルタでよい。このような配置は、第１のフィルタ２６に一部の汚染物質を除去させ、第２のフィルタ２８を使用していっそう小さい汚染物質を捕獲することができる。このような配置では、第１のフィルタ２６および第２のフィルタ２８が共に目詰まりする恐れが大幅に減少する。これは、排気システムの休止時間を最小化し、保守費用も削減することができる。それぞれのフィルタの濾過定格および種類は、空気流から除去すべき汚染物質の種類によって決定され得る。

洗浄液貯めまたは貯槽（図示せず）は、フィルタ組立体２２に作用的に連結され得る。貯槽は排気システムに装着されてもよいし、または排気システムの中に組み込まれてもよい。別体になっていれば、例えば、ホース、管、パイプ、連結管などによる適切な連結部を設ける必要がある。パイプ、管、またはホースを介して第１のフィルタ２６の前方に配置された第１のノズル３２に洗浄液を随意選択的に供給するためのポンプが、貯槽の内部にまたはそれに隣接して配置可能である。ノズル３２は単一のノズル、整列した複数のノズル、複数の穴（シャワー散水口におけるような）を有する出口連結管、または同様物であり得る。

ノズル３２の目的は、第１のフィルタ２６の前面３６の前方で、洗浄液を含み得る水の微細噴霧液３４を空気流の中へ供給することであり、換気扇によって引き込まれた空気流が、微細噴霧液３４を実質的に第１のフィルタ２６の前面３６全体の上に引き寄せるようになっている。ノズル３２は、洗浄液を「霧化」して微細噴霧液３４を形成する。ノズル３２は、６０と１８０度との間の円弧にわたって洗浄液を分散することができる。ノズル３２は、９０度の円弧を成して洗浄液を分散することが好ましい。

図８は、図２に示したノズル配置の正面図を示す。第１のノズル３２および第２のノズル３８は、第１のフィルタ２６の前面３６の前方に配置される。第２のノズル３８は、第１のノズル３２と同じでもよいし、または異なってもよい。第１のノズル３２および第２のノズル３８はそれぞれ、９０度の円弧を成して洗浄液を微細噴霧液３４として分散し、第１のフィルタ２６の前面３６の実質的な部分を洗浄液によって被覆することができる。第１のフィルタ２６の前面３６を被覆すると、空気流から汚染物質を捕獲するための第１のフィルタ２６の粘着特性を向上させることができる。図９は、それぞれが、第１のフィルタ２６の前面３６の実質的な部分が洗浄液によって被覆されるように、１８０度の円弧を成して洗浄溶液を微細噴霧液３４として分散する２つのノズルの別法による配置を示す。図１０および１１は、４つのノズルの別法による配置を示す。図１０は、それぞれが９０度の円弧を成して洗浄液を微細噴霧液３４として分散するノズルを示し、図１１はそれぞれが１８０度の円弧を成して洗浄液を微細噴霧液３４として分散するノズルを示す。単一のノズルでも、本明細書では詳述されない多ノズルを使用する場合と同様に、第１のフィルタ２６の前面３６の実質的な部分を洗浄液によって被覆する作業には十分である。別体のポンプをそれぞれのノズルに使用してもよいし、またはこれらのノズルをすべて単一のポンプに連結してもよい。

図１２を参照すると、噴霧液３４は、それが空気流によって第１のフィルタ２６の表面３６の上に運ばれるような液滴サイズを有するべきである。しかし、好ましくは、それぞれのノズルに加わる圧力は、噴霧液３４が空気流に逆らって流れ、したがって空気通路に沿って排気システムの他の部分の中へ進入する恐れがあるような力で噴霧液が表面３６から跳ね返るほど大きくすべきではない。角度を付けてフィルタ組立体２２を位置決めすることによって、跳ね返った噴霧液がいずれも空気流によって捕獲され、第１のフィルタ２６の表面３６の上に誘導される結果につながる。空気流は、微細噴霧液３４が第１のフィルタ２６の表面３６上に当たるのを補助するために使用されている。しかし、ルーバ３０が「閉」位置にあるとき、噴霧液３４の圧力が増大して汚染物質をフィルタ２６から強制的に除去することができる。

洗浄液は水でよく、または洗浄液は、所定の比率にある水と脱脂剤の混和物であることが好ましい。この比率は、使用される脱脂剤および濾過される汚染物質の種類に応じて任意適切な比率でよい。例えば、調理蒸発気および化学蒸発気の濾過には、洗浄液の異なる成分百分率が必要になる。この比率は、１：１０〜１：５０の範囲にあることが好ましく、より好ましくは１：２０である。例えば、汚染物質が酸性であれば、洗浄液は、これらの汚染物質を捕獲しかつ洗浄するばかりでなく、それらを中和するためにアルカリ性であり得る。同様に、アルカリ性の汚染物質では、洗浄液が酸性であり得る。気体の汚染物質では、洗浄液が中和溶液および／または気体を含み得る。

このような方式で、第１のフィルタ２６は噴霧液３４によって洗浄される。噴霧液３４は、空気流中の汚染物質と結合してより大きな液滴も形成する。液滴が大きくなると、第１のフィルタ２６に接触する前に空気流から落下する結果に繋がり、重力の影響下で通路１１０の底に落下することになる。より大きな液滴はルーバ３０の表面にも付着し得る。ルーバ３０は、このような固まった液滴を保守時に除去し易くするために、ポリテトラフルオロエチレン（すなわちＰＴＦＥまたは市販ではテフロン（商標）として知られる）によって被覆可能である。したがって、ルーバ３０は濾過過程を補助することもできる。

また、より大きな液滴は第１のフィルタ２６によって捕獲される可能性を高める。第１のフィルタ２６によって捕獲されるとき、油滴はまだ冷却されていないので依然として流体であるので、それらは噴霧液３４の洗浄液中の脱脂剤によって作用を受けることになり、したがって重力の影響下で第１のフィルタ２６を伝って筐体２４の底に流れ落ち、開口を通過して排気システム中の廃液貯槽の中へ流入する。このような方式では、廃液貯槽中の油滴が上層に浮上して洗浄液の分離を容易にし、他方では油を廃棄または再利用のために回収できるので、洗浄液は再利用が可能である。

噴霧液３４は第１のフィルタ２６の前面３６の実質的な部分を被覆し、よって第１のフィルタ２６による汚染物質の捕獲を向上させる。噴霧液３４を第１のフィルタ２６の前方に備えることによって、空気流の影響下で、噴霧液３４は連続的に第１のフィルタ２６に引き寄せられ、その中へ引き込まれ、かつそれに通され、したがって第１のフィルタ２６のすべての表面を被覆すると同時にそれらを一気に洗い流す。

噴霧液３４からの液滴、特に相対的に微細な液滴であり、通常の汚染物質よりも小さいものは第１のフィルタ２６をすり抜け得る。次いで、それらは、空気流によって第２のフィルタ２８まで運ばれることになる。第１のフィルタ２６と同一の目的のために第２のフィルタ２８の前面１１０を洗浄液で実質的に被覆するように、少なくとも１つのノズルが同様に第１のフィルタ２６と第２のフィルタ２８との間の位置決めされ得る。

このような方式で、汚染物質および洗浄噴霧液３４の大部分はフィルタ２６、２８によって捕獲される。これは、汚染物質および洗浄噴霧液の大部分が排気システムの実質的な部分に沿ってすり抜けるのを防止する。これはダクト配管、換気扇、および排気システムの他の構成要素に対する損傷を防止する。

換気扇が動作中でないときにルーバ３０が「閉」位置にあるように、ルーバ３０は、空気流のための換気扇と同じ回路の中に位置し得る。したがって、洗浄液の噴霧は、空気流が存在しないときであっても行うことができる。このような方式で、洗浄液は、排気システムの他の部分および通気すべき区域に流れることはできない。しかし、ルーバ３０は、望ましい場合には、別個に制御可能であるべきである。これは、ルーバの洗浄を可能にするために必要であり得る。少なくとも１つのノズルからの噴霧液がフィルタに向かって引き寄せられ、かつ重力の影響下で落下しないように、ポンプも換気扇と同じ回路の中に位置し得る。

ルーバ３０はまた、排気システム中の通路１１０の中の空気流の速度に応じて動作可能である。空気流の速度が特定の量を超過するとルーバ３０が自動的に「開」位置に位置決めされ得るように空気流の速度を測定するために、風速計（図示せず）を排気システムの通路１１０の中に装着することができる。同様に、空気流の速度が無視できるほどの値であれば、これは通気すべき区域内での活動が存在しないことを意味するので、ルーバ３０は自動的に「閉」位置に位置決めされ得る。

排気システムの動作時に絶えず洗浄されるフィルタ２６、２８を備えることによって、目詰まりの恐れが少なくなり、よってより目の細かい網目サイズをフィルタ２６、２８で使用することが可能になり、したがってそれらの作用の有効性を増大させることになる。乾燥した汚染物質からの出火の危険性も大幅に最小化される。

図１６を参照すると、排気フードシステム１２０中の脱脂剤／水の洗浄液を循環させるための洗浄液循環システム１４８が示されている。脱脂剤／水の洗浄液の汚染物質用の循環貯槽１５０が備わっている。循環貯槽１５０の洗浄液の水準が所定の水準を下回るとき、弁１５２が開き、外部供給源から水が循環貯槽１５０の中へ流入し得る。弁１５２は浮子式の弁でよい。脱脂剤の汚染物質用に補助貯槽１５４が備わっている。循環貯槽１５０に向かって流れる水がパイプ１５８の中で検出されるときに脱脂剤を計量投入し得る計量投入器１５６が備わっている。別法として、計量投入器１５６は、弁１５２が開くときに脱脂剤を計量投入することもできる。脱脂剤対水の比率が１：１０〜１：５０の範囲内にあるのが好ましく、１：２０がより好ましい。

反対に、弁１５２が閉じるときに計量投入器１５６は脱脂剤の計量投入を停止することができる。次いで、脱脂剤および水は、循環貯槽１５０の中へ流出する前にパイプ１５８の中で混和する。一旦、循環貯槽１５０中の洗浄液の水準が所定の水準まで満たされると、弁１５２を閉じることができる。

排気システム１２０が動作中であるとき、洗浄液は、重力の影響下で循環貯槽１５０から循環ポンプ１６０を介して複数の自己洗浄式フィルタ組立体５２まで流動し得る。洗浄液は、循環ポンプ１６０に進入する前に微細なステンレス鋼線網目フィルタを通過し得る。したがって、微粒子の目詰まりによって循環ポンプ１６０が受ける損傷が最小化される。循環ポンプ１６０はベンチュリ式ポンプのように動作し得る。ポンプ１６０は、洗浄液の流れに沿って小断面積領域を有し得る。ベルヌーイの原理によって、洗浄液の流れ速度は小断面積領域の後方で増大する。速度が増大すると、洗浄液は、供給パイプ１６２中へ重力に逆らってフィルタ組立体５２まで推進される。洗浄液が流れる速度が増大すると、フィルタ組立体５２中のノズルから噴出される洗浄液の速度も増大し得る。洗浄液中の圧力が維持され得るように、循環ポンプ１６０に先だってまたはそれに続いて、空気の流れを洗浄液の中へ通すことができる。洗浄液を空気に曝すことは洗浄液を冷却する助けにもなり得る。

洗浄液がノズルからフィルタ組立体５２のフィルタ上へ噴霧された後、使用された洗浄液は、それぞれのフィルタ組立体５２中のそれぞれのチャンバの中で所定の水準に到達するときに重力の影響下で戻りパイプ１６４を介して循環貯槽１５０に戻る前に、それぞれのフィルタ組立体５２中のチャンバの中に蓄えられる。

洗浄液と油脂および他の汚染物質との混合物は、沈殿物として循環貯槽１５０の底に沈降することになる。循環貯槽１５０は、沈殿物が循環貯槽１５０の傾斜底面の頂端１５５に蓄積するように傾斜底面を有し得る。廃液パイプ１５３が所定の時点で開放されて、蓄積した沈殿物を循環貯槽１５０の傾斜底面の頂端１５５から流出させることができる。

循環貯槽１５０中の洗浄液の水準が排出パイプ１５１の高さを超過するとき、貯槽１５０中の洗浄液は、それが排出パイプ１５１の高さに到達するまで流出することになる。

別法による実施形態では、循環システム１４８は排気システム１２０の上方に位置決めされ得る。その場合に、システム１４８の配置は循環ポンプ１６０を使用することになり、そこでは洗浄液の流れが重力に逆行する。

図１７は、洗浄液循環システム１４８に関する過程の流れを示す。循環貯槽１５０中の洗浄液が所定の水準を下回るとき（２００）、弁１５２が自動的に開いて水の流れを循環貯槽１５０に向かわせ得る（２０２）。循環貯槽１５０に向かって流れる水がパイプ１５８の中で検出されるとき、計量投入器１５６が自動的に脱脂剤を計量投入し得る（２０４）。次いで、水および脱脂剤が好ましい比率で混和して洗浄液を形成する（２０６）。次いで、循環貯槽１５０中に残存する洗浄液の量に、新たに混和された洗浄液が追加され得る（２０８）。

洗浄液がフィルタ組立体５２の中で必要になると、洗浄液は、供給パイプ１６２を介して循環貯槽１５０から循環ポンプ１６０の中に流入し得る（２１０）。洗浄液中の圧力が維持され得るように、循環ポンプ１６０に先だってまたはそれに続いて、空気の流れを洗浄液の中に通すことができる。洗浄液を空気に曝すと、洗浄液を冷却する助けともなり得る。次いで、洗浄液は、フィルタ組立体５２中の噴霧器からフィルタ組立体５２中のフィルタの上へ噴霧され、フィルタの有用性を維持することができる（２１２）。使用済み洗浄液はそれぞれのフィルタ組立体５２中のチャンバの中に蓄えられ、洗浄液の量がそれぞれのチャンバ中の所定の量を超過するとき、戻りパイプ１６４を介して循環貯槽１５０まで流動し得る（２１４）。循環貯槽１５０中の廃液パイプ１５３が開かれるとき、油脂／洗浄液の沈殿物が廃液パイプ１５３を介して流出し、したがって循環システム１４８のために再利用可能な洗浄液が残る（２１６）。

それぞれの自己洗浄式フィルタ組立体５２のすべての部分は、保守のために分解可能である。それぞれの自己洗浄式フィルタ組立体５２は、例えば、ナットおよびボルトなどの固定具を使用して適切なサイズの既存の厨房フードに後付けすることも可能である。

本発明の好ましい実施形態を以上の説明に記載してきたが、本発明から逸脱することなく、設計または構造の細部に変更が実施可能であることは当業者には理解されよう。本発明は、個別的であれ、またはあらゆる実現可能な組合せおよび置換においてであれ、開示されたすべての特徴を包含するものである。

本発明の好ましい実施形態の自己洗浄式フィルタ組立体を示した側面図であり、ルーバが「開」位置にある。 本発明の自己洗浄式フィルタ組立体の別の実施形態を示した側面図であり、ルーバが「開」にある。 図１のノズル配置を示した正面図である。 本発明の自己洗浄式フィルタ組立体の第２のフィルタを示した正面図であり、噴霧口の第２の配置を有する。 本発明の自己洗浄式フィルタ組立体の第２のフィルタを示した正面図であり、噴霧口の第３の配置を有する。 本発明の自己洗浄式フィルタ組立体の第２のフィルタを示した正面図であり、噴霧口の第４の配置を有する。 排気システムの中で使用された本発明の自己洗浄式フィルタ組立体を示した側面図である。 図２のノズル配置を示した正面図である。 本発明の別法による実施形態の自己洗浄式フィルタ組立体の第１のフィルタを示した正面図であり、噴霧口の第２の配置を有する。 本発明の別法による実施形態の自己洗浄式フィルタ組立体の第１のフィルタを示した正面図であり、噴霧口の第３の配置を有する。 本発明の別法による実施形態の自己洗浄式フィルタ組立体の第１のフィルタを示した正面図であり、噴霧口の第４の配置を有する。 排気システムの中で使用された本発明の別法による実施形態の自己洗浄式フィルタ組立体を示した側面図である。 本発明の自己洗浄式フィルタ組立体を示した側面図であり、ルーバが「閉」位置にある。 既存の排気フードシステムに組み込んで使用された本発明の好ましい実施形態を示した図である。 自己洗浄式フィルタ組立体の別法による実施形態において固定した向きにあるルーバの縁部を示した拡大図である。 排気フードシステムで洗浄液を循環させるためのシステムを示した図である。 排気フードシステムで洗浄液を循環させるためのシステムの動作に関するフローチャートを示した図である。

Claims (15)

1. 内壁によって規定された空気流のための通路を有する排気システムで使用するための自己洗浄式フィルタ組立体であって、
   空気流の前記通路の前記内壁に配置されていると共に第１のフィルタを収容している筐体と、前記筐体の内部かつ前記第１のフィルタの上に洗浄流体を分散するための少なくとも一つの噴霧口と、障壁体とを有しており、
   前記少なくとも一つの噴霧口は、汚染物質の液滴と結合して前記空気流の中に結合液滴を形成できるサイズの前記洗浄流体の液滴を形成し、
   前記第１のフィルタは、前記汚染物質の前記結合液滴および前記少なくとも一つの噴霧口からの液滴を捕獲し、
   前記障壁体は、前記洗浄流体が前記第１のフィルタから滴下して前記筐体から外に滴下するのを防止するために前記筐体に隣接して配置されている、自己洗浄式フィルタ組立体。
2. 前記障壁体は、前記排気システムが動作しているとき、開口を形成する複数のルーバである、請求項１に記載の自己洗浄式フィルタ組立体。
3. 前記障壁体は、前記排気システムが動作しているとき、開口を形成するために前記筐体の中へ滑動可能である、請求項１に記載の自己洗浄式フィルタ組立体。
4. 前記障壁体は前記空気流を減速するバッフルを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の自己洗浄式フィルタ組立体。
5. 前記障壁体は流体の前記汚染物質用の少なくとも１つのチャンバを含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の自己洗浄式フィルタ組立体。
6. 前記少なくとも１つのチャンバの中に流体排出用の導管が存在する、請求項５に記載の自己洗浄式フィルタ組立体。
7. それぞれの噴霧口は、６０度と１８０度との間の円弧を成して流体を分散する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の自己洗浄式フィルタ組立体。
8. それぞれの噴霧口は、１１０度の円弧を成して流体を分散する、請求項７に記載の自己洗浄式フィルタ組立体。
9. それぞれの噴霧口は、ファンジェット噴霧器およびノズルから成る放出口の群から選択される、請求項１〜８のいずれか一項に記載の自己洗浄式フィルタ組立体。
10. 前記洗浄流体は、水および脱脂剤を１：１０〜１：５０の範囲内にある所定の比率で含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の自己洗浄式フィルタ組立体。
11. 前記少なくとも一つの噴霧口は、前記第１のフィルタ、および、前記第１のフィルタの下流に位置する第２のフィルタから成る群から選択されるフィルタの吸気口側にある、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の自己洗浄式フィルタ組立体。
12. 前記少なくとも一つの噴霧口は、前記第１のフィルタおよび前記第２のフィルタから成る群から選択されるフィルタのそれぞれの縁部にある、請求項１１に記載の自己洗浄式フィルタ組立体。
13. 前記少なくとも一つの噴霧口は、前記第１のフィルタ、および、前記第１のフィルタの下流に位置する第２のフィルタから成る群から選択されるフィルタのそれぞれの辺の中間部分に配置される、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の自己洗浄式フィルタ組立体。
14. 前記少なくとも一つの噴霧口は、前記第１のフィルタ、および、前記第１のフィルタの下流に位置する第２のフィルタから成る群から選択されるフィルタの対向する角に配置される、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の自己洗浄式フィルタ組立体。
15. 前記筐体は、前記内壁中において角度を付けて位置しており、
    前記少なくとも１つのチャンバは、過剰な噴霧液を捕獲するように構成されている、請求項５に記載の自己洗浄式フィルタ組立体。

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