JP6437816B2 - レンジフードフィルター - Google Patents

Description

この発明はフィルターに関し、特にレンジフードに取付けられ、レンジフードの油汚れを防止する厚手のレンジフードフィルターに関するものである。

レンジフードに取付けられ、レンジフードの油汚れを防止するレンジフードフィルターが数多く販売されている。その多くは、目付３０ｇ／ｍ^２〜８０ｇ／ｍ^２、厚み３ｍｍ〜５ｍｍ程度に設定された不織布からなるものであり、このようなレンジフードフィルターが市場の大半を占めている状況にある。

しかしながら近年では、レンジフードの油汚れをより効果的に防止したいという需要者の要望もあって、市場では厚み１０．０ｍｍ前後の不織布からなる厚手のレンジフードフィルターに人気が集まりつつある。

尚、こうした厚手のレンジフードフィルターは、例えば特許文献１に開示されている。

特開２００６−２８１１０８号公報

しかしながら従来の不織布よりなるレンジフードフィルターは、厚手になることで通気性が低下する虞がある。そのためレンジフードの使用時に油煙がレンジフードフィルターを通して吸い込まれず、室内に煙が充満する等の問題が生じてしまう虞がある。

又、レンジフードフィルターの通気性を保つためにふんわりとした風合いの不織布を製造しても、それをレンジフードフィルターとして完成させるには不織布にスリット形成や裁断を施す必要があり、それらの工程において不織布の厚みは徐々に薄くなってしまう虞がある。加えて、レンジフードフィルターの完成後、それを包装・梱包することでもレンジフードフィルターの厚みは薄くなってしまう虞がある。

このように従来はレンジフードフィルターの厚みを製造直後の不織布の厚みと同等に保持するのは困難であり、通気性に優れた厚手のレンジフードフィルターを提供するのは困難であった。そのため厚みが薄くなったレンジフードフィルターでは、油の捕集量や寿命が低下する虞があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、通気性や油の捕集効果等の性能に優れた厚手のレンジフードフィルターを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、合成樹脂の繊維同士がバインダーにより接着されて構成される平板状の不織布よりなるレンジフードフィルターであって、不織布は、繊維径が３デニール〜６デニール、目付が１４０ｇ／ｍ^２〜１５０ｇ／ｍ^２、厚みが８．０ｍｍ〜１２．５ｍｍに設定され、繊維径の異なる第１の繊維及び第２の繊維で構成され、第１の繊維と第２の繊維との単位体積あたりの重量比は１：１であり、不織布における、第１の繊維及び第２の繊維の総重量とバインダーの重量との重量比は１：０．３〜１：０．５であり、バインダーには、水溶性リン系難燃剤が分散されているものである。

このように構成すると、不織布の単位体積あたりの繊維密度が減少する。又、繊維径の異なる繊維による特性が不織布に付与される。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成において、繊維同士の接着は、繊維をバインダーの溶液に含浸することで行われるものである。

このように構成すると、繊維同士の接着箇所が均一に分布する。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明の構成において、繊維同士が交差する部分の一部には、バインダーによる膜が張られているものである。

このように構成すると、バインダーによる膜に油が捕集される。

請求項４記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の発明の構成において、不織布は、３デニールの繊維及び６デニールの繊維で構成されているものである。

このように構成すると、不織布の単位体積あたりの繊維密度が最適化すると共に、不織布にコシが付与される。

以上説明したように、請求項１記載の発明は、不織布の単位体積あたりの繊維密度が減少するので、油の捕集スペースが拡がり、油の捕集効果が向上する。又、繊維径の異なる繊維による特性が不織布に付与されるので、レンジフードフィルターに対して所望の性能の設定が容易となる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の効果に加えて、繊維同士の接着箇所が均一に分布するので、レンジフードフィルターの厚さを経時的に維持しやすい。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明の効果に加えて、バインダーによる膜に油が捕集されるので、レンジフードフィルターの油の捕集効果が向上する。

請求項４記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の発明の効果に加えて、不織布の単位体積あたりの繊維密度が最適化すると共に、不織布にコシが付与されるので、レンジフードフィルターの性能が向上する。

この発明の実施の形態によるレンジフードフィルターの外観形状の一部を概略的に示した拡大図である。 表１に示した組成からなる各不織布から構成されたレンジフードフィルターの油捕集率をグラフ化した図である。

図１は、この発明の実施の形態によるレンジフードフィルターの外観形状の一部を概略的に示した拡大図である。

図を参照して、レンジフードフィルター１１は、第１の繊維１５と第２の繊維１７とがバインダー（図示せず）で接着されて構成された平板状の不織布２１よりなる。不織布２１のうち、第１の繊維１５と第２の繊維１７とが交差する部分の一部には、バインダーによる膜２３が張られている。

第１の繊維１５、第２の繊維１７はそれぞれポリエチレンテレフタレート（以下「ＰＥＴ」という）からなる繊維である。

第１の繊維１５、第２の繊維１７は、それぞれ繊維径が３デニール〜６デニールに設定されている。繊維径が３デニール未満であると、不織布の油の捕集スペースが拡がりすぎて油が効率よく捕集されない虞がある。一方、繊維径が６デニールを超えると、油によってレンジフードフィルターが目詰まりしやすくなる虞がある。

ところで、繊維の重量が同じであれば、繊維径の小さい繊維から構成された不織布は、繊維径の大きい繊維から構成された不織布よりも単位体積あたりの繊維密度が大きくなる。一方で、繊維径の大きい繊維から不織布を構成すると、不織布にコシが付与されることが知られている。

そこで本実施の形態では、第１の繊維１５、第２の繊維１７は、それぞれ繊維径が異なるように設定されている。具体的には、第１の繊維１５の繊維径は３デニール、第２の繊維１７の繊維径は６デニールに設定されている。これにより、単位体積あたりの繊維密度の大きい第１の繊維１５によって油の捕集スペースを拡げると共に、第２の繊維１７のコシを利用してレンジフードフィルター１１を容易に取付けることができる。

尚、本実施の形態では、第１の繊維１５と第２の繊維１７との単位体積あたりの重量比（後述する乾燥工程直後の値）を１：１とすることで、第１の繊維１５及び第２の繊維１７それぞれの特性が好適に発揮されるように設定されている。

不織布２１の目付は１４０ｇ／ｍ^２〜１５０ｇ／ｍ^２に設定されている。不織布２１の目付が１４０ｇ／ｍ^２未満であると、不織布２１に油が効率良く捕集されなくなる虞がある。一方、不織布２１の目付が１５０ｇ／ｍ^２を超えると、不織布２１の通気性が低下する虞がある。

不織布２１の厚みは８．０ｍｍ〜１２．５ｍｍ（相対湿度：６５±２％、温度：２０±１℃の条件下、不織布２１を裁断した後、不織布２１に負荷をかけずに１ヶ月間静置した後に測定したときの値）に設定されている。不織布２１の厚みが８．０ｍｍ未満になると油が不織布２１を裏抜けしやすくなるため、レンジフードフィルター１１の寿命が短くなる虞がある。一方、不織布２１の厚みが１２．５ｍｍを超えると、レンジフードフィルター１１をレンジフード（図示せず）に取付けた際に、レンジフードフィルター１１が自重で落下する虞がある。

上述したバインダーとしては、アクリル系樹脂が挙げられる。不織布２１における、第１の繊維１５及び第２の繊維１７の総重量と、バインダーの重量との重量比（以下、「繊維・バインダー重量比」という）は、１：０．３〜１：０．５であることが好ましい。繊維・バインダー重量比が１：０．３未満であると、第１の繊維１５と第２の繊維１７とが接着していない部分が生じてしまい、レンジフードフィルター１１の輸送時などにレンジフードフィルター１１が２層に分かれてしまう虞がある。一方、繊維・バインダー重量比が１：０．５を超えると、後述する乾燥工程においてバインダーが糊状に固まってしまい、ふんわりとした風合いのレンジフードフィルター１１を得られなくなる虞がある。

次に、本実施の形態に係るレンジフードフィルター１１の製造方法について説明する。

はじめに、第１の繊維１５からなる積層体と、第２の繊維の繊維１７からなる積層体（これらの積層体は図示せず）とが層状に重なり合った状態で、これらをバインダー液に浸漬し、第１の繊維１５及び第２の繊維１７にバインダーを均一に分布させる。

ここで、バインダー液とは、上述したアクリル系樹脂を主成分とするバインダーの溶液である。バインダー液の粘度は、後述するエアの吹付け前にバインダー液が滴れることがなく、又、レンジフードフィルター１１の通気性を十分に確保できるように選定することが好ましい。

上述したバインダー液には、水溶性リン系難燃剤等の他の添加剤が分散されていても良い。例えばバインダー液に水溶性リン系難燃剤が分散されていると、第１の繊維１５と第２の繊維１７とのバインダーによる接着箇所やバインダーによる膜２３（図１参照）が難燃性を示すため、レンジフードフィルター１１に耐熱性を付与することができる。

水溶性リン系難燃剤としては、芳香族リン酸エステル、芳香族縮合リン酸エステル、ハロゲン化リン酸エステル等が挙げられる。バインダー液中、水溶性リン系難燃剤の含有量は、３重量％〜７０重量％であることが好ましい。水溶性リン系難燃剤の含有量が３重量％未満であると、レンジフードフィルター１１に十分な耐熱性が付与されなくなる虞がある。一方、水溶性リン系難燃剤の含有量が７０重量％を超えると、第１の繊維１５と第２の繊維１７とがバインダーによって均一に接着されなくなる虞がある。

次に、第１の繊維１５からなる積層体と第２の繊維１７からなる積層体とが層状に重なりあった状態で、これらをバインダー液から取り出す。そしてこれらの積層体に対して、積層面と交差する一方向からエアを均一に吹き付ける。このときエアの吹付圧や吹付時間は、レンジフードフィルター１１の通気性を十分に確保できると共に、膜２３による油の捕集効果が十分に得られるように選定することが好ましい。

最後に、バインダー液を十分に乾燥させる。尚、乾燥時間はバインダーとして使用したアクリル系樹脂の硬化時間に応じて適宜設定すれば良い。そうすると第１の繊維１５と第２の繊維１７とがバインダーによって接着され、第１の繊維１５と第２の繊維１７とが交差する部分の一部にはバインダーによる膜２３が形成された、平板状の不織布２１が得られる。そこで不織布２１に対してスリット加工や裁断加工等の必要な処理を施せば、上述したようなレンジフードフィルター１１を得ることができる。

このようにして得られたレンジフードフィルター１１によれば、不織布２１の単位体積あたりの繊維密度が減少しているので、油の捕集スペースが拡がる。又、バインダーによる膜２３にも油が捕集されるため、油の捕集効果が向上する。更に、上述したようにバインダーを分布させることで第１の繊維１５及び第２の繊維１７の接着箇所が均一に分布するため、レンジフードフィルター１１の厚さを経時的に維持しやすい。

尚、上記の実施の形態では、不織布は、特定の合成樹脂の繊維からなる構成であるが、不織布は、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、レーヨン、アクリル等の他の合成樹脂の繊維からなる構成としても良い。

又、上記の実施の形態では、不織布は、繊維径の異なる複数種類の繊維同士から構成されているが、３デニール〜６デニールの範囲内において繊維径を同じとする１種類の繊維から構成されていても良い。又、不織布は、上述の範囲内において繊維径の異なる３種類以上の繊維から構成されていても良い。

更に、上記の実施の形態では、不織布を構成する繊維を特定の繊維径に設定することでレンジフードフィルターに特定の性能を設定する構成としているが、繊維を他の繊維径に設定することでレンジフードフィルターに他の性能を設定する構成としても良い。

更に、上記の実施の形態では、不織布は特定形状を有しているが、他の形状であっても良い。

更に、上記の実施の形態では、繊維同士はすべてバインダーによって接着されている構成であるが、繊維同士の一部がバインダーにより接着された構成であっても良い。

更に、上記の実施の形態では、繊維同士は特定方法で接着される構成としているが、バインダー液をスプレーする等の他の方法で接着される構成としても良い。

更に、上記の実施の形態では、特定箇所にバインダーによる膜が張られている構成としているが、膜が張られていない構成としても良い。

更に、上記の実施の形態では、繊維径の異なる特定の繊維の単位体積当たりの重量比は特定値に設定されているが、重量比は他の値に設定されていても良い。

以下に実施例及び比較例を示し、本発明の特徴をより具体的に説明する。但し、本発明の範囲は実施例に限定されるものではない。
（１）不織布について
上述したレンジフードフィルターの製造方法に従って、表１の実施例１〜実施例９及び比較例１〜比較例４それぞれに示す組成を有する不織布から構成されたレンジフードフィルター（サイズ：１ｍ×１ｍ）を得た。

尚、不織布を構成する繊維及びバインダーの種類、並びに不織布の厚みの測定方法はそれぞれ以下の通りである。
・不織布を構成する繊維：３デニールのＰＥＴ繊維及び６デニールのＰＥＴ繊維の１：１（重量比）の混合繊維
・バインダーの種類：アクリル系樹脂（トーヨーケム株式会社製）
・不織布の厚みの測定条件：湿度：６５±２％Ｒ．Ｈ．、温度：２０±１℃の環境下で不織布に負荷をかけずに１ヶ月間静置した後、不織布の厚みを測定した。
・不織布の厚みの測定：１ｍ×１ｍサイズに裁断した不織布を１０枚重ねたときの高さをスケールにより測定し、測定値を１０で除して得られた値を不織布の厚みとした。
（２）レンジフードフィルターの油捕集率の測定
使用によるレンジフードフィルターの交換時期が半年に１回程度となる目安は、レンジフードフィルターの油捕集率が１８００ｇ／ｍ^２を上回るときと考えらえる。

そこで、表１の実施例１〜実施例９及び比較例１〜比較例４それぞれに示す組成を有する不織布から構成された各レンジフードフィルターについて、以下に示す手順に従ってレンジフードフィルターの油捕集率を測定した。

（ａ）表１の実施例１に示す組成を有する不織布からなるレンジフードフィルター（以下「実施例１のレンジフードフィルター」と称する）について、予めその重量を測定した。次に、レンジフード（富士工業株式会社製、品番：ＢＤＲ−３ＨＬ−６０１）の吸気口を覆うようにして、実施例１のレンジフードフィルターをレンジフードに取付けた。
（ｂ）コンロに載置したフライパンを予め熱しておき、フライパンの上方から油（滴下速度：１滴／秒、滴下量：２．５ｇ／分）及び水（滴下速度３滴／秒、滴下量：７．９６ｇ／分）を同時に滴下して油煙を発生させ、レンジフードを作動させた。尚、油及び水は、それぞれ実施例１のレンジフードフィルターから油が垂れ流れるまでの５分間、滴下した。それから、レンジフードから実施例１のレンジフードフィルターを取り外してその重量を測定し、予め測定した重量を差し引いて、実施例１のレンジフードフィルターによって捕集された油の重量を算出した。
（ｃ）上記（ｂ）の操作を３回繰り返し、それぞれの場合における、実施例１のレンジフードフィルターによって捕集された油の重量を算出した。又、それぞれの重量をフィルターの面積で割って得られた値をレンジフードフィルターの油捕集率とした。そして、これら３回の平均値を実施例１のレンジフードフィルターの油捕集率とした。
（ｄ）実施例２〜実施例９及び比較例１〜比較例４のそれぞれに示す組成の不織布から構成されるレンジフードフィルターについても上述の（ａ）〜（ｃ）の操作を行った。そして、それぞれのレンジフードフィルターについて、油捕集率を算出した。これらの結果も上記表１に併せて示す。
（３）結果
表１に示す結果から、３デニールの繊維及び６デニールの繊維（重量比１：１）からなる不織布の目付が１４０ｇ／ｍ^２〜１５０ｇ／ｍ^２、厚みが８．０ｍｍ〜１２．５ｍｍであると、レンジフードフィルターの油捕集率は、１８００ｇ／ｍ^２を上回ったことがわかる。

一方で、不織布の目付が１４０ｇ／ｍ^２未満であるか、又は１５０ｇ／ｍ^２を上回ると、レンジフードフィルターの油捕集率は１８００ｇ／ｍ^２を下回ったことがわかる。

又、不織布の厚みが８．０ｍｍであっても、目付が１６０ｇ／ｍ^２のレンジフードフィルターについては、油捕集率は１８００ｇ／ｍ^２を下回ったことがわかる。

図２は、表１に示した組成からなる各不織布から構成されたレンジフードフィルターの油捕集率をグラフ化した図である。

図を参照して、３デニールの繊維及び６デニールの繊維（重量比１：１）からなる不織布の場合、不織布の目付及びその厚みがそれぞれ図２中、薄墨部分で示した範囲内であれば、レンジフードフィルターによって効率よく油を捕集することができると考えられる。

１１…レンジフードフィルター
１５…第１の繊維
１７…第２の繊維
２１…不織布
２３…膜

Claims (4)

1. 合成樹脂の繊維同士がバインダーにより接着されて構成される平板状の不織布よりなるレンジフードフィルターであって、
   前記不織布は、繊維径が３デニール〜６デニール、目付が１４０ｇ／ｍ^２〜１５０ｇ／ｍ^２、厚みが８．０ｍｍ〜１２．５ｍｍに設定され、
   繊維径の異なる第１の繊維及び第２の繊維で構成され、前記第１の繊維と前記第２の繊維との単位体積あたりの重量比は１：１であり、
   前記不織布における、前記第１の繊維及び前記第２の繊維の総重量と前記バインダーの重量との重量比は１：０．３〜１：０．５であり、
   前記バインダーには、水溶性リン系難燃剤が分散されている、レンジフードフィルター。
2. 前記繊維同士の接着は、前記繊維を前記バインダーの溶液に含浸することで行われる、請求項１記載のレンジフードフィルター。
3. 前記繊維同士が交差する部分の一部には、前記バインダーによる膜が張られている、請求項２記載のレンジフードフィルター。
4. 前記不織布は、３デニールの繊維及び６デニールの繊維で構成されている、請求項１から請求項３のいずれかに記載のレンジフードフィルター。

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