JP6802851B2 - 換気のためのシステム、方法およびフィルタ - Google Patents

Description

本発明は、厨房で使用するため、特に産業用および／または業務用厨房で使用するためのフィルタならびに換気システム、遠心分離フィルタ、ヒートポンプおよび換気システム用掃除システムに関する。

大型厨房換気システムは、熱、水分および調理の煙（ｆｕｍｅ）を取り出すために厨房からの空気を運ぶように設計される。料理作業により、厨房内の空気は大量の煙および油脂を含み、したがって一部の厨房換気システムは、ファン、熱交換器、エアフィルタ等の詰まりやすい構成要素に空気が到達する前に空気を清浄化または浄化する設備を含む。空気の清浄化は通常、空気清浄化デバイスを使用して行われるが、空気清浄化デバイスも詰まりを防ぐために掃除しなければならない。換気システムのフィルタおよびその他の部分を掃除するには通常、換気システムの少なくとも一部、特に濾過ユニットを分解しなければならない。

空気清浄化デバイスを用いないかまたは最適に機能していない空気清浄化デバイスを用いた厨房換気は、ダクト系ならびにファン、熱交換器およびエアフィルタ等の他の構成要素の両方に油脂が堆積する問題が生じる。油脂堆積物は、これらの構成要素の長期的運転に影響を及ぼし、また可燃性が高いため、油脂は火災の危険性も高める。したがって、火災の安全上の理由から、換気システムをどのくらいの頻度で掃除する必要があるか、どのくらい汚れたら掃除しなければならないかを規制する条例がある。

換気システムを掃除するときには、電源を切って少なくとも部分的に分解する必要がある。これはもちろん、厨房に関連する商売に悪影響を及ぼす。

したがって、より詰まりにくい厨房換気が必要とされている。

さらに、社会のあらゆる面でエネルギーを節約する必要があるように、業務用および個人用厨房にもこれが当てはまる。

厨房換気システムでは、厨房排気すなわち様々な調理プロセスにより生成される空気を濾過する改良された様式が常に必要とされる。上述のように、この空気は通常湿気を含み、（あるいは塵および煙等の他の粒子とともに）脂肪粒子に満ちている。

本発明の目的は、先行技術の欠点を克服するかまたは少なくとも軽減することである。本発明者らは、洞察的かつ独創的な論法を通じて、厨房空気中の湿気を利用することにより、この湿気を掃除水として再循環する環境に優しい様式の自掃式換気システムが提供されうることを見出した。

また、本発明者らは、空気を冷却して空気中の水を凝縮させるためと、システムから掃除されるべき油脂が溶解するのに十分に高い温度に凝縮水を加熱するための高温ガス導管のためとの両方にヒートポンプを利用することにより、エネルギーの再循環が達成され、ヒートポンプの効率がさらに改善され、これによりヒートポンプにより必要とされる電力が実際に低減されることも見出した。

本発明者らは、以下に詳細に説明するように、厨房換気システムにおいて遠心分離フィルタの使用が非常に有益であることも見出した。

一態様によれば、自掃式であるように構成された換気システムを提供することにより背景技術の課題が解決されるかまたは少なくとも軽減され、前記換気システムは、少なくとも１つの空気ダクトにより濾過ユニットを通して導かれる排気を濾過するように構成された濾過ユニットと、排気から凝縮水を収集するように構成された凝縮チャンバと、凝縮水を摂氏６５度以上の温度に加熱するように構成された加熱要素と、濾過ユニット、少なくとも１つの空気ダクトのうちの少なくとも１つ、および／または凝縮チャンバのうちの１つ以上の中に凝縮水を散水するように構成されたスプリンクラシステムとを含み、換気システムはこのように凝縮水を利用した換気システムの自掃を提供するように構成される。

一実施形態では、加熱要素は、ヒートポンプの高温ガス導管である。これは節電様式の水加熱を可能にし、これによりヒートポンプの効率も高まる。

一実施形態では、凝縮チャンバは、ヒートポンプのバッテリ部に含まれる。これにより、凝縮プロセスを用いて通過空気からエネルギーを生成しうるため、ヒートポンプの効率がさらに高まる。

一実施形態では、濾過デバイスは、国際公開第０４０２４２９７号に開示されるような１つ以上の遠心分離フィルタを含む。遠心分離フィルタを使用できることを見出すことにより、特に逆に運転したときには、後に凝縮物を取り出すのに適した空気の濾過または掃除を得ることが可能である。空気が油脂を多く含み過ぎる場合には、得られる凝縮水も油脂を多く含み過ぎ、油脂は単にシステム内を循環させられ、さらなる蓄積を引き起こすであろう。したがって、遠心分離フィルタを使用した本明細書による換気システムは、非常に有益である。

一実施形態では、濾過ユニットは、図１１Ａ、図１１Ｂ、図１１Ｃおよび図１２を参照して開示されるようなトリプルアクションフィルタを含む。

一態様によれば、自掃式であるように構成された換気システムにおいて用いられる方法が提供され、前記方法は、少なくとも１つの空気ダクトにより濾過ユニットを通して導かれる排気を濾過するステップと、排気からの凝縮水を凝縮チャンバ内に収集するステップと、凝縮水を加熱要素により摂氏６５度以上の温度に加熱するステップと、スプリンクラシステムを使用して凝縮水を濾過ユニット、少なくとも１つの空気ダクトのうちの少なくとも１つ、および／または凝縮チャンバのうち１つ以上の中に散水し、これにより凝縮水を利用した換気システムの自掃を提供するステップとを含む。

一態様によれば、バッテリ部と高温ガス導管とを含むヒートポンプが提供され、前記ヒートポンプは、換気システムにおける使用のために構成され、このヒートポンプは、バッテリ部内に凝縮水を収集し、収集された凝縮水を高温ガス導管を利用して加熱するように構成される。

一態様によれば、換気システムとともに使用するためのスプリンクラシステムが提供され、このスプリンクラシステムは、凝縮水を受け取り、換気システムを掃除するために凝縮水を換気システム内に散水するために、凝縮水をスプリンクラ導管を通してスプリンクラノズルに送達するように構成される。

一態様によれば、上記による換気システムにおいて使用されるように適合され、および／または上記によるスプリンクラシステムに送達されるべき凝縮水を加熱するために適合されたヒートポンプが提供される。

一態様によれば、上記による換気システムにおいて使用されるように適合されたスプリンクラシステムが提供される。

一態様によれば、図１による換気システムと、このようなシステムにおいて使用されるヒートポンプと、フィルタと、スプリンクラシステムとが提供される。

一態様によれば、本明細書の教示による換気された空気から回収された凝縮水を使用した自掃のために設けられる図４による換気システムと、このようなシステムで使用されるヒートポンプと、フィルタと、スプリンクラシステムとが提供される。

一態様によれば、凝縮水が本明細書の教示によりヒートポンプの高温ガス導管により加熱される、凝縮水の使用による換気システムの掃除のために設けられる図６による換気システムと、このようなシステムで使用されるヒートポンプと、フィルタと、スプリンクラシステムとが提供される。

一態様によれば、図８によるスプリンクラシステムと、このようなスプリンクラシステムとともに使用されるヒートポンプと、フィルタと、換気システムとが提供される。

このように、自掃式換気システムを提供するためにエネルギーおよび（凝縮）水を再循環する単純明解な解決策が提供される。

本出願の教示により、空気からの油脂の取り出しが改善された換気システムが提供され、このシステムは、換気システムおよびその全ての下流の構成要素を比較的油脂を含まないように保つことができると同時に熱交換器と係合するかまたは熱交換器を含む可能性ももつ。空気清浄化装置自体も、空気清浄化装置または換気システムの内部のいずれの構成要素も詰まらないように設計される。

本発明者らは、排気から特に脂肪粒子を濾過するための新規かつ独創的な濾過ユニットも提供している。一態様では、濾過されるべきガスの流れを受け取るように設けられたトリプルアクションフィルタを含む濾過ユニットが提供され、前記フィルタは複数のパイプを含み、パイプは少なくとも２つのパイプ列に設けられる。パイプ列は、１つの列のパイプが隣接するパイプ列のパイプと重なり合って、パイプと流れの中の粒子との間の衝突の可能性を高めるように設けられる。

パイプは、冷却剤を受け取って輸送することにより冷却されるようにも設けられ、これによりパイプがガスの流れおよび流れの中の任意の粒子に対して冷却効果をもち、これにより粒子の間に引力が提供されてパイプとの衝突の可能性が高まる。

そして、パイプの少なくとも１つは、流れを受けたときにパイプの後ろに低圧エリアが形成されるように形成され、これにより粒子が低圧領域に吸い込まれてパイプとの衝突が引き起こされることにより濾過効果が提供される。

このような濾過ユニットは、本明細書に開示される換気システムにおける濾過ユニットとして有益に使用されうる。

別の態様によれば、本明細書に議論される課題を解決するかまたは少なくとも軽減する方法も提供される。この方法は、フィルタにおいて使用するためのものであり、この方法は、パイプを重なり合う列に設けるステップと、パイプを冷却するステップと、濾過されるべきガスの流れを提供するステップと、衝突により粒子を濾過するステップと、粒子を冷却し、冷却された粒子を一緒に凝集させ、その後第２パイプ群のパイプと衝突させることにより粒子を濾過するステップと、パイプを通過する流れにより低圧領域を形成し、粒子が低圧領域に吸い込まれまたは引き込まれてパイプと衝突することにより粒子を濾過するステップとを含む。

濾過ユニットは、排気から水分を取り出し、これを凝縮させて凝縮物を収集するように設けられるため、換気システムの凝縮チャンバ（以下に説明する図の６ａで参照）としても機能しうる。

このような濾過ユニットは、加えてまたは代わりに他の換気システムにおいて使用されてもよいし、または独立型濾過ユニットとして使用されてもよい。

本発明は、以下の図面を参照して以下に開示される。

本明細書の教示の一実施形態による換気システム１を示した概略図である。 本明細書の教示の一実施形態による濾過ユニットを示した概略断面図である。 本明細書の教示の一実施形態による濾過ユニットを示した概略断面図である。 本明細書の教示の一実施形態による、換気された空気から回収された凝縮水を使用した自掃のために設けられた換気システム１を示した図式的概観である。 本明細書の教示の一実施形態による、図４のような自掃機器とともに使用される一般的方法を示したフローチャートである。 本明細書の教示の一実施形態による、凝縮水がヒートポンプの高温ガス導管により加熱される、凝縮水の使用による換気システムの掃除のために設けられた換気システム１を示した図式的概観である。 本明細書の教示の一実施形態による、図６のような自掃機器とともに使用される一般的方法を示したフローチャートである。 本明細書の教示の一実施形態による、換気された空気から回収された凝縮水を使用した換気システム１の自掃のために設けられたスプリンクラシステム１６を示した図式的概観である。 本明細書の教示の一実施形態による、図８のような自掃機器とともに使用される一般的方法を示したフローチャートである。 本明細書の教示の一実施形態による、図１、図４、図６および図８のような自掃機器とともに使用される一般的方法を示したフローチャートである。 図１１Ａ、図１１Ｂおよび図１１Ｃはそれぞれ、本明細書の教示の一実施形態によるフィルタを示した概略側面図である。 本明細書の教示の一実施形態による動作中のフィルタおよびその機能を示した概略図である。 本明細書に開示されるフィルタを使用してガスを濾過する一般的な様式のフローチャートを示す。

図１は、本明細書の教示による換気システム１を示した概略図である。換気システム１は、第１空気ダクト２に接続されたキャノピを含み、第１空気ダクト２を通って厨房空気が濾過ユニット３に導かれる。厨房空気は、空気路のさらに下流の、場合によっては空気出口１０内に位置する、場合によっては濾過ユニット３の一部であるファン９を用いて、第１空気ダクト２を通して吸われる。

濾過ユニット３は、１つ以上のフィルタ４を含みうる。一実施形態では、１つ以上のフィルタ４は、遠心分離フィルタ４である。遠心分離フィルタの動作の詳細については、国際公開第０４０２４２９７号を参照されたい。

一実施形態では、濾過ユニット３は、図１１Ａ、図１１Ｂ、図１１Ｃおよび図１２を参照して詳細に説明されるトリプルアクションフィルタ１００を含みうる。一実施形態では、濾過ユニットは、遠心フィルタ４とトリプルアクションフィルタ１００との組み合わせを含む。

フィルタ３を、１．４マイクロメートルより大きい粒子を全て濾過除去するように構成することにより、効果的に全ての油脂の９８％が空気から濾過される。当然のことながら、異なる濾過率につながる他の粒子サイズが使用されることもできる。

図２は、国際公開第０４０２４２９７号に開示されるような遠心分離フィルタ４であるフィルタ４、１００を有する濾過ユニット３を示した概略断面図である。あるいは、フィルタは、トリプルアクションフィルタ１００であってもよい。

本明細書による換気システムでは、遠心分離フィルタ４およびトリプルアクションフィルタ１００の両方を（単独でまたは組み合わせて）使用することができることは明らかなはずであるが、説明では遠心分離フィルタ４の使用に焦点を当てる。

遠心分離フィルタ４は、例えば４５度の角度で設けられた円形フランジディスク４ｂを含む。円形フランジディスク４ｂは回転するように設けられる。一例では、周辺部（周縁部）速度は５０ｍ／ｓである。（図２のように設けられたフィルタでは）油脂粒子Ｐは、中央チャンネル４ａを通ってフィルタ４に入ると、主に２つの力、すなわち垂直に作用する重力と水平に作用する遠心力とを受ける。他の構成およびこの例示的実施形態でも、力の例を少数挙げると油脂粒子の慣性またはファンの空気の流れに対する作用等のその他の力も油脂粒子に作用しうる。

遠心力により、フランジディスク４ｂの間の通路４ｃを通して油脂粒子が吸われる。油脂粒子は重量に応じて３つの可能な軌道ｔ１、ｔ２およびｔ３のうちの１つをたどる。重い粒子は、十分に早く落下するためフランジディスク４ｂの１つには当たらず、質量および回転するフィルタ４を通過する際に増す速度により、濾過ユニット３の壁３ａに当たるため、軌道ｔ１をたどる。小さな粒子は、質量がより低いため速度を十分速やかに蓄積できず、したがって水平に投げつけられながら落下する時間があり、回転するディスクフランジ４ｂを外れることができるため、軌道ｔ３をたどる。しかし、小さな粒子は小さな質量を有するため、壁３ａに達するほど十分に高い速度を獲得しておらず、濾過ユニット３の底部に向かって落下し／流れ続け、そこで濾過空気Ａにしたがう。中サイズの粒子は、軌道ｔ２をたどり、回転するフランジディスク４ｂの１つに当たる。中サイズの粒子はそこに張り付き、他の中サイズの粒子と一緒に凝集する。そうするうちにより大きい粒子が形成され、最終的に十分なサイズに成長するため、遠心力が結合力を上回り、油脂粒子をフィルタ４から壁３ａ内へ投げ出す。

１．４マイクロメートル未満の油脂粒子だけが逃れられるように回転ディスク４を設けることにより、全油脂の９８％が効果的に濾過除去される。これにより、凝縮チャンバ６ａをスプリンクラ１６ｄ、１６ｅなしでも使用することができ、または少なくとも掃除頻度を少なくすることができる。当業者であれば本明細書の内容を読み、場合によっては国際公開第０４０２４２９７号を参照した後で理解するように、ディスクフランジ４ｂのサイズ、角度および速度、チャネル４ａの幅およびフランジの間隔４ｃ、ならびにフィルタ４から壁３ａまでの距離は、フィルタ４の全体的な寸法による。

一実施形態では、フィルタ４は、逆方向に動作し、したがって回転するフランジディスク４ｂの外側にある側部または底部から濾過されるべき空気を受け取るように設けられる。これには、より大きいまたはより重い油脂粒子がフィルタに決して入らず、単に回転するディスク４ｂの乱流の力により壁３ａに直接投げ込まれるため、濾過の効率が高まり、ディスクフランジもより綺麗に保たれるという利点がある。図３を参照のこと。

図１に戻ると、濾過された空気は、第２空気ダクト５を通って凝縮チャンバ６ａに導かれる。

周知のように、ヒートポンプ６は、熱源から「ヒートシンク」と呼ばれる目的地へ熱エネルギーを提供するデバイスである。ヒートポンプは、低温空間から熱を吸収し、より暖かい空間に放出することにより、自然の熱の流れの方向とは反対に熱エネルギーを移動させるように設計される。ヒートポンプ６は、ある量の外部電源を使用して、熱源からヒートシンクにエネルギーを移動させる作業を成し遂げる。外部電源は、（少なくとも部分的に）バッテリ部を通じて提供されうる。そのようなバッテリ部は、通過空気を通してエネルギーを取り出すように構成された１つ以上のバッテリデバイスを含みうる。このようなバッテリデバイスの一例は、温かい排気とバッテリ内のより低温の冷媒との間の温度差を主に利用して排気中の固有エネルギーを取り出すように構成されたバッテリデバイスである。このようなバッテリデバイスの別の例は、デバイスの冷えた表面上で起こされる凝縮の力を主に利用して排気中の固有エネルギーを取り出すように構成されたバッテリデバイスである。

一実施形態では、凝縮チャンバ６ａは、ヒートポンプ６のバッテリ部６ａである。

バッテリ部６ａは、温かい排気とバッテリ内のより低温の冷媒との間の温度差を主に利用して排気中の固有エネルギーを取り出すバッテリデバイス７および／またはバッテリデバイス８の冷えた表面上で起こされる凝縮の力を主に利用して排気中の固有エネルギーを取り出す第２バッテリデバイス８を含む。バッテリ部６ａはこのようにして通過空気からエネルギーを取り出すように構成される。

通過空気の湿気は、バッテリ８の表面上等の凝縮チャンバ６ａ内で凝縮し、生じた凝縮水が収集され、配管系１１を通して凝縮タンク１２に導かれる。

一実施形態では、換気システム１は、ヒートポンプ６のバッテリ部６ａにより提供される凝縮水を収集することにより、場合によっては上記の実施形態に加えて、ヒートポンプのバッテリ部を凝縮チャンバ６ａとして利用するように設けられる。既知のように、動作中には、バッテリ部６ａは、循環される空気を加熱する際に凝縮物を生成する。この凝縮水は、凝縮タンク１２に収集され、換気システム１に散水するために使用されうる。

一実施形態では、換気システム１は、トリプルアクションフィルタ１００を凝縮チャンバとして利用するように設けられる。これは、ヒートポンプのバッテリ部を凝縮チャンバとして使用するのと組み合わせて使用することができ、その結果システムは複数の凝縮チャンバを有する。

一実施形態では、凝縮チャンバ６ａは、例えば凝縮チャンバ６ａを低温室または外に置くことにより通過空気よりも低い温度に保たれる空気ダクト５、１７内に設けられたチャンバであるか場合によっては空気ダクト自体である。

凝縮タンク１２には、凝縮水を摂氏６５度（６５℃）を超える温度に加熱するように設けられた加熱要素１３が設けられる。

凝縮水は、ポンプ１４により導管１５を通して散水システム１６に送られる。散水システム１６には、加熱された凝縮水を濾過ユニット３の内部に散水するように寸法決めされ設けられたノズル１６ａが設けられ、場合によっては遠心分離フィルタ４またはトリプルアクションフィルタ１００であるフィルタ４の内部のノズル１６ｂも、場合によっては設けられる。

一実施形態では、散水システム１６には、凝縮チャンバ６ａ内の加熱された凝縮水を、バッテリデバイス７の上の位置から、および／またはバッテリデバイス８の上の位置から散水するように寸法決めされ設けられた少なくとも１つのノズル１６ｃが設けられる。

一実施形態では、散水システム１６には、加熱された凝縮水を第１空気ダクト２および／もしくは第２空気ダクト５ならびに／または任意の後続の空気ダクト１７の内部に散水するように寸法決めされ設けられた少なくとも１つのノズル１６ｄ、１６ｅが設けられる。

一実施形態では、散水ノズル１６ａ〜１６ｅの少なくともいくつかは、水を３６０度に散水するように設けられる。ノズル１６ａ〜１６ｅは、回転することによりまたは３６０度のノズルであることによりこれを行うように設けられうる。一実施形態では、３６０度は、円錐形、球形、または半球形等でのように、実際のノズル１６ａ〜１６ｅから（下方に）少し離れた距離での有効な３６０度であると解釈される。一実施形態では、フィルタ（単数または複数）４の内部に散水するように設けられる散水ノズル１６ｂは、３６０度に散水するように設けられる。一実施形態では、濾過ユニット３の内部に散水するように設けられる散水ノズル１６ａは、３６０度に散水するように設けられる。一実施形態では、凝縮チャンバ６ａの内部に散水するように設けられる散水ノズル１６ｃは、３６０度に散水するように設けられる。一実施形態では、空気ダクト２、５、１７の内部に散水するように設けられる散水ノズル１６ｄ、１６ｅは、３６０度に散水するように設けられる。

凝縮物は厨房空気から収集されるため、外部水源がシステムに接続される必要がなく、換気システムは、フィルタと、場合によっては空気ダクト（単数または複数）および／または凝縮チャンバも掃除する際に自給式となる。

当然ながら必要な凝縮水の量は、濾過ユニット３のサイズ、フィルタ４の数、空気ダクト（単数または複数）の長さおよび幅、ならびに凝縮チャンバのサイズによる。（２つのフィルタ４を有する）中サイズの濾過ユニット３を掃除するためには、必要な加熱された水はわずか１０リットルである。

試験により、中サイズの厨房において１０Ｌの凝縮タンク１２は３時間で一杯になることが分かっている。したがって、換気システム１は、おそらくは３時間ごとに自掃の準備が整う。

空気ダクトも掃除するためには、より大きな凝縮タンク１２が必要とされうる。しかし、一実施形態では、換気システム１は、サイクルを形成する各掃除セッションで換気システム１の１つ以上の構成要素が掃除される掃除サイクルを行い、このサイクルが繰り返されるように設けられる。

一実施形態では、ポンプ１４は、全てのノズル１６ａ〜１６ｅとともに、加熱された凝縮水を層流において送るようにおよび散水をするように寸法決めされ設けられる。層流を有することにより、凝縮水が掃除されるべき表面のかなりの部分をカバーする均等な流れにおいて散水される水滴の一定の流れで送達されるため、スプリンクラ１６ａ〜１６ｅがより効果的に機能する。層流は、空気（または他の気体の）気泡を一切導入せずに凝縮水のみを送るようにポンプを構成することにより達成される。これは、パワー、様々なパイプおよび導管、ならびに散水ノズル／穴の形状に応じてポンプを構成することにより達成される。当業者であれば理解するように、いずれもスプリンクラシステムの選択された設計に応じた様々な様式でこれを達成しうる。層流により、凝縮水が温度を維持することができ、また掃除されるべき油脂のより均一な掃除溶解が提供されうる。したがって、これは水が掃除すべき表面に当たったときに６５度より高温にとどまることを可能にし、６５度より高温の水は油脂とエマルションを形成し、油脂が表面から容易に洗い流されることを可能にするため、表面から油脂を掃除するプロセスに有益である。

一実施形態では、遠心分離機フィルタ４またはトリプルアクションフィルタ１００等のフィルタ４内の散水ノズル（単数または複数）１６ｂは、水を３６０度に散水するように設けられる。水の層流は、遠心分離機フィルタ４の中央から散水され、その後遠心力によりフィルタから外へ投げ出される。散水をこのような様式で設ける際には、水はこのように空気クリーナが作動している間に遠心分離機フィルタから放り出されるため、油脂粒子と同じパターンで散布される。このように加熱された水は、掃除が必要な表面上に油脂粒子が飛散するのと同じパターンで送達されて、油脂粒子が飛散したエリアに水が行き着くことが確保され、これによってより効率的な掃除が提供される。

水滴が油脂粒子の軌道の飛散パターンにならうのを促進するために、ファン９が掃除の間にオフにされうる。

したがって、ファン９をオフにし、ポンプ１４に加熱された凝縮水をスプリンクラシステム１６を通して様々なスプリンクラ１６ａ〜１６ｅに送らせることにより、掃除が行われる。一実施形態では、換気システム１全体が同時に掃除される。一実施形態では、換気システムの諸部分が異なる時に掃除され、１つの掃除セッションで１つ以上の部分が掃除され、他の部分は別の（／他の）掃除セッション（単数または複数）で掃除される。例えば、濾過ユニット３が１つのセッションで掃除され、第１空気ダクト２は別のセッションで掃除されうる。これにより、大きな換気システム１でもより小さなタンクが使用されることが可能になり、それにより必要な空間が削減される。第２空気ダクト５および凝縮チャンバ６ａは、濾過空気のみを受けるため、第１空気ダクト２および存在する場合には濾過ユニット３のような頻繁な掃除は必要ない。しかし、第２空気ダクト５および凝縮チャンバ６ａも、同じまたは別の掃除セッションで掃除されてもよい。

凝縮水が加熱される必要がある温度は換気システムの費用および設計により、当業者であれば本出願の内容を読んだ後に計算のしかたを理解し知るように、凝縮水は、油脂が掃除水とともにエマルションを形成する温度である摂氏６５度を上回る温度で掃除されるべき油脂粒子を捕まえる必要があり、このエマルションが廃棄ダクトを通って導き去られうる。

換気システムは、油脂が乾ききり、したがってその化学構造が変化して６５度よりも温かい水とともにエマルションを形成しにくくなってしまうことを避けるために十分に頻繁に散水される必要があることから、本明細書による換気システムは凝縮水が短時間（２〜４時間）で蓄積するため追加コストが全くまたはほとんどかからずに頻繁な掃除が可能であり、自動的に行われうるため、有益に使用されうる。この掃除は、追加の水を使用せず、高温ガスがいずれにせよ冷却される必要があるヒートポンプにより水の加熱が達成されるため、環境にも非常に優しく、掃除液の必要性も緩和される。したがってこれにより本システムは、水およびエネルギーを巧みな様式で再循環し、コストを増加させることなく掃除が行われる。

したがって、本明細書による換気システムは、建物の給水からの追加の水を使用することなく、（場合によっては）自動的に自掃するように設けられる。したがって、本明細書による換気システム１は、設置が容易であり（追加の水接続が不要）、環境に優しく（追加の水を必要としないため）、任意の地方、国または地域の規制にしたがうために換気システムを手動で掃除する必要性を低減する。

凝縮チャンバ６ａがヒートポンプ６のバッテリ部に含まれる実施形態では、換気システム１は、本来なら換気システムにより導き去られる排気を通して失われるであろうエネルギーの一部を再循環する。したがって、本換気システムは環境にも優しい。

さらに、本発明者らは、高温ガスを（場合によっては螺旋管の形の）熱交換器を通るダクト内に分岐させて凝縮タンク１２内の凝縮水を加熱することによって、ヒートポンプ６のポンプ部６ｂで生成される通常は摂氏８０〜９０度程度の高温ガスを加熱要素１３として利用することにより、高温ガスがより迅速に冷め、ヒートポンプの運転がさらに効率的になることを見出した。したがって、このような換気システム１は、接続された任意のヒートポンプ６の効率を高める点でさらに環境に優しい。

本明細書の教示の一態様によれば、本明細書の教示による自動掃除のためのスプリンクラシステム１６が設けられるかもしくはスプリンクラシステム１６を受け入れるように設けられる濾過ユニット３および／またはフィルタ４、１００が提供される。

本明細書の教示の一態様によれば、加熱された凝縮水をスプリンクラシステム１６を通して散布するために凝縮水を摂氏６５度上回る温度に加熱するために、凝縮タンク１２内の凝縮物を収集するために設けられる凝縮チャンバ６ａが提供される。一実施形態では、凝縮チャンバは、ヒートポンプ６のバッテリ部である。

本明細書の教示の一態様によれば、場合によっては凝縮タンク内の受け取られた凝縮水を加熱要素１３を利用して加熱することにより、加熱された水を受け取るように設けられたスプリンクラシステム１６が提供され、この水が濾過ユニット３、フィルタ４、１００、凝縮チャンバ６ａならびに／または１つ以上の空気ダクト２、５および１７内に散水されることとなる。

本明細書の教示の一態様によれば、温度および／または排気中の湿気の凝縮プロセスに固有のエネルギーを取り出すように設けられたバッテリ部６ａが提供される。一実施形態では、バッテリ部６ａは、凝縮水が後の換気システムの掃除のために収集されて加熱される凝縮タンク内に凝縮水を収集するための凝縮チャンバとしても機能するように設けられる。

本明細書の教示の一態様によれば、凝縮チャンバとしての役割を果たすように設けられ、凝縮水が後の換気システムの掃除のために収集されてヒートポンプ６に含まれる高温ガス（または蒸気）導管１３により加熱される凝縮チャンバ１２に接続されたバッテリ部６ａを有するヒートポンプ６が提供される。

ヒートポンプ６は、厨房とは別のエリアを加熱および／または冷却するために使用されうる。したがって、本システムは、厨房から他のエリアに逃れる熱を再循環する点でさらに有益であり環境に優しい。

本明細書の教示の一態様によれば、凝縮水を用いることにより換気システムの掃除を提供するための機器および方法が提供される。図４は、換気された空気から回収された凝縮水を使用した自掃のために設けられた換気システム１を示した図式的概観である。

換気システム１は、第１空気ダクト２に接続されたキャノピを含み、これを通って厨房空気が１つ以上のフィルタ４を含みうる濾過ユニット３に導かれる。濾過空気は、第２空気ダクト５を通して凝縮チャンバ６ａに導かれる。

通過空気中の湿気のある部分は凝縮チャンバ６ａ内で凝縮し、生じた凝縮水が、場合によっては配管系１１を通して凝縮タンク１２に導かれる。

凝縮タンク１２には、凝縮水を摂氏６５度（６５℃）を上回る温度に加熱するように設けられた加熱要素１３が設けられる。一実施形態では、図１を参照して開示したように、また図６を参照して開示するように、加熱要素は、ヒートポンプの高温ガス導管の使用によりもたらされる。

凝縮水は、その後ポンプ１４により導管１５を通して散水システム１６に送られうる。散水システム１６は、加熱された凝縮水を濾過ユニット３の内部、場合によってはフィルタ４の内部にも散水するように寸法決めされ設けられたノズル１６ａ、１６ｂが設けられる。一実施形態では、散水システム１６には、加熱された凝縮水を凝縮チャンバ６ａの内部に散水するように寸法決めされ設けられた少なくとも１つのノズル１６ｃが設けられる。

一実施形態では、散水システム１６には、加熱された凝縮水を第１空気ダクト２および／もしくは第２空気ダクト５ならびに／または後続の空気ダクト１７の内部に散水するように寸法決めされ設けられた少なくとも１つのノズル１６ｄ、１６ｅが設けられる。一実施形態では、散水ノズル１６ａ〜１６ｅの少なくともいくつかは、水を３６０度に散水するように設けられる。

スプリンクラシステム１６は、図８を参照して以下に開示されるスプリンクラシステムでありうる。

厨房排気中の湿気から凝縮水が収集されるため、外部水源がシステムに接続される必要がなく、換気システムは、フィルタと、場合によっては空気ダクト（単数または複数）および／または凝縮チャンバも掃除する際に自給式となる。

したがって、本明細書による換気システムは、追加の水を使用することなく、（場合によっては）自動的に自掃するように設けられる。したがって、本明細書による換気システム１は、設置が容易であり（追加の水接続が不要）、環境に優しく（追加の水を必要とせず、化学薬品も必要としないため）、任意の地方、国または地域の規制にしたがうために換気システムを手動で掃除する必要性を低減する。

図１（ならびに図２および図３）を参照して上に開示された一般的な換気システムの任意の変形形態または代替形態は、図４を参照して開示される換気システム１にも適用されうることに注意されたい。

図５は、上に開示したような自掃機器とともに使用される一般的な方法のフローチャートを示す。空気が空気ダクトを介してフィルタを通って５１０、その後凝縮チャンバを通って導かれ、凝縮チャンバで濾過された空気中の湿気が凝縮し５２０、凝縮水タンクに収集される５３０。凝縮水が加熱され５４０、その後スプリンクラシステムを通して送られて５５０、フィルタ、凝縮チャンバおよび／または空気ダクトの内部に散水される５６０。

この態様は、外部の水源を必要としない自掃式換気システムを提供する。

本明細書の教示の一態様によれば、凝縮水がヒートポンプの高温ガス導管により加熱される、凝縮水を使用することにより換気システムの掃除を提供するための機器および方法が提供される。図６は、このような自掃のために設けられた換気システム１の図式的概観である。

換気システム１は、第１空気ダクト２に接続されたキャノピを含み、これを通って厨房空気が濾過ユニット３に導かれる。濾過ユニット３は、１つ以上のフィルタ４を含みうる。濾過された空気は、第２空気ダクト５を通ってヒートポンプ６のバッテリ部６ａに導かれる。バッテリ部６ａは、温かい排気とバッテリ内のより低温の冷媒との間の温度差を主に利用して排気中の固有エネルギーを取り出すバッテリデバイス７および／またはデバイスの冷えた表面上で起こされる凝縮の力を主に利用して排気中の固有エネルギーを取り出す第２バッテリデバイス８を含む。バッテリ部６ａはこのようにして通過空気からエネルギーを取り出しうる。

通過空気中の湿気は、バッテリ部６ａ内で凝縮し、生じた凝縮水が、配管系１１を通して凝縮タンク１２に導かれる。

一実施形態では、図４を参照して開示される換気システムのように、別のまたは代替的な凝縮チャンバ６ａを使用して凝縮水が収集されうる。

ヒートポンプ６のヒートポンプ部６ｂの高温ガス導管１３は、加熱要素としての役割を果たすように設けられる。高温ガスは通常摂氏８０〜９０度程度の範囲内の温度であるため、高温ガスは、（場合によっては螺旋管の形の）熱交換器としての役割を果たすダクトを通して分岐されて、凝縮タンク１２内の凝縮水を摂氏６５度（６５℃）を上回る温度に加熱しうる。これにより、高温ガスがより迅速に冷めることができ、ヒートポンプの運転がさらに効率的になる。したがって、このような換気システム１は、接続された任意のヒートポンプ６の効率を高める点でさらに環境に優しい。

本出願の内容を読んだ後の当業者には明らかであるように、高温ガスを導くダクトの長さおよび形状は、凝縮水タンク１２のサイズおよび達するべき温度による。

凝縮水が加熱される必要がある温度は換気システムの費用および設計により、当業者であれば本出願の内容を読んだ後に計算のしかたを理解し知るように、凝縮水は、油脂が掃除水とともにエマルションを形成する温度である摂氏６５度を上回る温度で掃除されるべき油脂粒子を捕まえる必要があり、このエマルションが廃棄ダクトを通って導き去られうる。

凝縮水は、ポンプ１４により導管１５を通して散水システム１６に送られる。散水システム１６には、加熱された凝縮水を濾過ユニット３の内部に散水するように寸法決めされ設けられたノズル１６ａと、場合によってはフィルタ４の内部にノズル１６ｂも設けられる。一実施形態では、散水システム１６には、加熱された凝縮水をバッテリ部６ａの内部に散水するように寸法決めされ設けられた少なくとも１つのノズル１６ｃが設けられる。一実施形態では、散水システム１６には、加熱された凝縮水を第１空気ダクト２および／もしくは第２空気ダクト５ならびに／または後続の空気ダクト１７の内部に散水するように寸法決めされ設けられた少なくとも１つのノズル１６ｄ、１６ｅが設けられる。一実施形態では、散水ノズル１６ａ〜１６ｅの少なくともいくつかは、水を３６０度に散水するように設けられる。

スプリンクラシステム１６は、図８を参照して以下に開示されるスプリンクラシステムでありうる。

凝縮水がヒートポンプの高温ガスにより加熱されるため、それによりヒートポンプの効率が高められ、換気システム１は、濾過空気からのエネルギーを再循環してヒートポンプの効率を高めるという点でさらに環境にやさしくなる。

一実施形態では、図４の換気システムおよび図６の換気システムが、バッテリ部６ａを凝縮チャンバ６ａとして使用して組み合わせられる。

図１および図４（ならびに図２および図３）を参照して上に開示された一般的な換気システムの任意の変形形態または代替形態は、図６を参照して開示される換気システム１にも適用されうることに注意されたい。

図７は、上に開示したような自掃機器とともに使用される一般的な方法のフローチャートを示す。空気が空気ダクトを介してフィルタを通って７１０、その後凝縮チャンバを通って導かれ、凝縮チャンバで濾過された空気中の湿気が凝縮し７２０、凝縮水タンクに収集される７３０。凝縮水がヒートポンプの高温ガス導管により加熱され７４０、その後スプリンクラシステムを通して送られて７５０、フィルタ、凝縮チャンバおよび／または空気ダクトの内部に散水される７６０。

本態様は、ヒートポンプの効率を高める換気システムを提供する。

本明細書の教示の一態様によれば、凝縮水を用いることにより換気システムの掃除を提供するための機器および方法が提供される。図８は、換気された空気から回収された凝縮水を使用した換気システム１の自掃のために設けられたスプリンクラシステム１６を示した図式的概観である。

換気システム１は、第１空気ダクト２に接続されたキャノピを含み、これを通って厨房空気が１つ以上のフィルタ４を含みうる濾過ユニット３に導かれる。濾過空気は、第２空気ダクト５を通して凝縮チャンバ６ａに導かれる。

一実施形態では、凝縮チャンバ６ａは、図１および図６を参照して、また図４を参照して上に開示したように、ヒートポンプ６のバッテリ部６ａである。

通過空気中の湿気は、凝縮チャンバ６ａ内で凝縮し、生じた凝縮水が、配管系１１を通して凝縮タンク１２に導かれる。

凝縮タンク１２には、凝縮水を摂氏６５度（６５℃）を上回る温度に加熱するように設けられた加熱要素１３が設けられる。一実施形態では、図１および図６を参照して、また図４を参照して上に開示したように、加熱要素１３はヒートポンプ６の高温ガス導管である。

凝縮水は、ポンプ１４により導管１５を通して散水システム１６に送られる。一実施形態では、凝縮タンク１２、加熱要素１３および／またはポンプ１４は、換気システムに含まれる。

したがって散水システム１６は、（場合によっては既に加熱された）凝縮水を受け取り、スプリンクラ導管１５を通してスプリンクラノズル１６ａ〜１６ｅに送達するように設けられる。スプリンクラ導管１５は、ホースおよび／もしくはパイプまたはそれらの組み合わせとして形成されうる。スプリンクラノズル１６ａ〜１６ｅは、導管１５に取り付けられた個別のノズルまたは一連のノズルとして、あるいは導管１５の穴または開口部または一連の穴および／もしくは開口部として形成されうる。一実施形態では、一部のスプリンクラノズル１６ａ〜１６ｅは、導管に取り付けられた個別のノズルにより形成され、一部のスプリンクラノズル１６ａ〜１６ｅは、導管１５の穴または開口部により形成される。

スプリンクラノズル１６ａ、１６ｂの少なくともいくつかは、加熱された凝縮水を濾過ユニット３の内部、場合によってはフィルタ４の内部にも散水するように寸法決めされ設けられる。これらのノズルは、導管１５に取り付けられた個別のノズルにより形成されうる。これらのノズル１６ａ、１６ｂは、代わりに（またはこのようなノズル１６ｃが２つ以上ある場合には加えて）導管１５の穴（もしくは開口部）または一連の穴（もしくは開口部）により形成されてもよい。一実施形態では、濾過ユニット３内に散水するように設けられたスプリンクラノズル（単数または複数）１６ａは、導管に形成された穴（もしくは開口部）または一連の穴（もしくは開口部）により形成され、フィルタ（単数または複数）４の内部に散水するように設けられたスプリンクラノズル（単数または複数）１６ｂは、導管１５に取り付けられた個別のノズルにより形成される。濾過ユニット３およびフィルタ（単数または複数）４の設計に応じて、穴と取り付けられたノズルとの組み合わせももちろん可能である。

一実施形態では、散水システム１６には、加熱された凝縮水を凝縮チャンバ６ａの内部に散水するように寸法決めされ設けられた少なくとも１つのノズル１６ｃが設けられる。このノズル１６ｃは、導管１５に取り付けられた個別のノズルにより形成されうる。このノズル１６ｃは、代わりに（またはこのようなノズル１６ｃが２つ以上ある場合には、加えて）、導管１５の穴（もしくは開口部）または一連の穴（もしくは開口部）により形成されてもよい。凝縮チャンバ６ａの設計に応じて、穴と取り付けられたノズルとの組み合わせももちろん可能である。

一実施形態では、散水システム１６には、加熱された凝縮水を第１空気ダクト２および／もしくは第２空気ダクト５ならびに／または任意の後続の空気ダクト１７の内部に散水するように寸法決めされ設けられた少なくとも１つのノズル１６ｄ、１６ｅが設けられる。このノズル１６ｄ、１６ｅは、導管１５に取り付けられた個別のノズルにより形成されうる。このノズル１６ｃは、代わりに（またはこのようなノズル１６ｃが２つ以上ある場合には、加えて）、導管１５の穴（もしくは開口部）または一連の穴（もしくは開口部）により形成されてもよい。凝縮チャンバ６ａの設計に応じて、穴と取り付けられたノズルとの組み合わせももちろん可能である。

一実施形態では、散水ノズル１６ａ〜１６ｅの少なくともいくつかは、水を３６０度に散水するように設けられる。ノズル１６ａ〜１６ｅは、回転することによりまたは３６０度のノズルであることによりこれを行うように設けられうる。一実施形態では、３６０度は、実際のノズル１６ａ〜１６ｅから（下方に）少し離れた距離での有効な３６０度であると解釈される。一実施形態では、フィルタ（単数または複数）４の内部に散水するように設けられる散水ノズル１６ｂは、３６０度に散水するように設けられる。一実施形態では、濾過ユニット３の内部に散水するように設けられる散水ノズル１６ａは、３６０度に散水するように設けられる。一実施形態では、凝縮チャンバ６ａの内部に散水するように設けられる散水ノズル１６ｃは、３６０度に散水するように設けられる。一実施形態では、空気ダクト２、５および１７の内部に散水するように設けられる散水ノズル１６ｄ、１６ｅは、３６０度に散水するように設けられる。

取り付けられたノズルを使用することにより、より正確に向けられた散水が可能になるのに対し、導管の穴（または開口部）を使用することにより、修理点検も容易な安価な設置が可能になる。

一実施形態では、通気ダクト等のより大きなエリアに散水するために一連の穴（または開口部）が使用され、フィルタ４の内部に散水するために取り付けられたノズルが使用される。

当然ながら必要な凝縮水の量は、濾過ユニット３のサイズ、フィルタ４の数、空気ダクト（単数または複数）の長さおよび幅、ならびに凝縮チャンバのサイズによる。（２つのフィルタ４を有する）中サイズの濾過ユニット３を掃除するためには、必要な加熱された水はわずか１０リットルである。

試験により、中サイズの厨房において１０Ｌの凝縮タンク１２は２時間で一杯になることが分かっている。したがって、換気システム１は、場合によっては２時間ごとに自掃の準備が整う。

空気ダクトも掃除するためには、例えば１００リットルなどより大きな凝縮タンク１２が必要とされうる。しかし、一実施形態では、換気システム１は、サイクルを形成する各掃除セッションで換気システム１の１つ以上の構成要素が掃除される掃除サイクルを行い、このサイクルが繰り返されるように設けられる。

一実施形態では、遠心分離機フィルタ４内の散水ノズル１６ｂは、水を３６０度に散水するように設けられる。水の層流はその後遠心分離機フィルタ４の中央から拡散され、その後遠心力によりフィルタから外へ投げ出される。このようにしたときには、水はこのように空気クリーナが作動している間に遠心分離機フィルタから放り出されるため、油脂粒子と同じパターンで散布される。このように加熱された水は、図２および図３を参照して上に開示されたように、掃除が必要な表面上に油脂粒子が飛散するのと同じ飛散パターンで送達されて、油脂粒子が飛散したエリアに水が行き着くことが確保され、これによってより効率的な１６ａ〜１６ｅの掃除が提供される。

凝縮水が加熱される必要がある温度は換気システムの費用および設計により、当業者であれば本出願の内容を読んだ後に計算のしかたを理解し知るように、凝縮水は、油脂が掃除水とともにエマルションを形成する温度である摂氏６５度を上回る温度で掃除されるべき油脂粒子を捕まえる必要があり、このエマルションが廃棄ダクトを通って導き去られうる。

本明細書で開示されるスプリンクラシステム１６は、図１、図４および図６を参照して上に開示されたものと同様に、換気システム１に有益に備え付けられうる。

図１、図４および図６（ならびに図２および図３）を参照して上に開示された一般的な換気システムの任意の変形形態または代替形態は、図８を参照して開示されるスプリンクラシステム１６にも適用されうることに注意されたい。

図９は、上に開示したような自掃機器とともに使用される一般的な方法のフローチャートを示す。空気が空気ダクトを介してフィルタを通って９１０、その後凝縮チャンバを通って導かれ、凝縮チャンバで濾過された空気中の湿気が凝縮し９２０、凝縮水タンクに収集される９３０。凝縮水が加熱され９４０、次いでスプリンクラシステムを通して送られる９５０。これにより、スプリンクラシステムは凝縮水を受け取った。水はスプリンクラシステム１６を通して送られて、フィルタ、凝縮チャンバおよび／または空気ダクトの内部に散水される（９７０）。ポンプは、（気泡を含まない）層流で水を提供する９６０ように設けられ、散水システムは、水を層流における水滴の形態で少なくともフィルタ（単数または複数）４内に提供または散水９８０するように設けられる。

この態様は、凝縮水により掃除すること、および加熱された凝縮水を油脂粒子が蓄積する／集まる傾向がある場所に送達することにより効率的な掃除を提供することを可能にする換気システムにおいて使用するためのスプリンクラシステムを提供する。

図１０は、上に開示したような自掃機器、特に図１の換気システム１とともに使用される一般的な方法のフローチャートを示す。空気は、空気ダクトを介してフィルタ１０１０を通して導かれ、例えば１．４マイクロメートル未満のサイズの油脂粒子だけを含むように濾過される。濾過空気は、ヒートポンプのバッテリ部である凝縮チャンバを通して導かれ、濾過空気中の湿気が凝縮し１０２０、凝縮水タンクに収集される１０３０。凝縮水はヒートポンプの高温ガスにより摂氏６５度を上回る温度に加熱され１０４０、その後スプリンクラシステムを通して送られて１０５０、フィルタ、凝縮チャンバおよび／または空気ダクトの内部に散水される１０７０。ポンプは、（気泡を含まない）層流で水を提供する１０６０ように設けられ、散水システムは、水を層流における水滴の形態で少なくともフィルタ（単数または複数）４内に提供または散水１０８０するように設けられる。

次に、図１１Ａ、図１１Ｂ、図１１Ｃおよび図１２に移り、新たなフィルタ１００を開示する。フィルタ１００は、上に開示した換気システム１の濾過ユニット３のフィルタとして使用されうる。フィルタ１００は、独立型フィルタまたは別の換気システムのフィルタとして使用されてもよく、その使用は厨房排気の濾過に限定されない。

図１１Ａ、図１１Ｂおよび図１１Ｃはそれぞれ、本明細書の教示の一実施形態によるフィルタを示した概略側面図である。図１１Ａは、フィルタ１００の正面図を示し、フィルタ１００は上部１０１と底部１０２とを有する。上部と底部という名称は位置関係を示唆するものの、これらは単に対向する部分であり、上部と底部とを有する機器は単に説明のためのものにすぎないことが理解されねばならないことに注意されたい。しかし、凝縮物が収集される実施形態では、底部は、残りのフィルタ機器の残部よりも低い位置に配置された部分である必要がある。フィルタの正面図は、フィルタ１００の前面Ａを示す。前面は、入口面、すなわち濾過されるべき空気がフィルタに入る面として理解されねばならない。銅パイプ等の複数のパイプ１１０が、フィルタの屋根としての役割を果たす上部１０１と、フィルタの床としての役割を果たす底部との間に設けられる。

図１１Ｂは、前面Ａが図の左側を向いたトリプルアクションフィルタ１００の側面図Ｂを示す。見て分かるように、パイプ１１０は少なくとも二列に設けられる。図１１Ｂ、図１１Ｃおよび図１２においては、パイプは三列に設けられ、これは例示的な数に過ぎないが、多くの材料を使用せずに適切な濾過効果を提供することが試験で示されている。図１１Ｂ、図１１Ｃおよび図１２において、３つの列は１１０Ａ、１１０Ｂおよび１１０Ｃで参照される。列は、互いからｄ１およびｄ２の距離にそれぞれ設けられうる。列間距離ｄ１およびｄ２は同じであってもよいし、異なってもよい。一例では、これらは５ｃｍである。別の例では、これらは１０ｃｍである。別の例では、これらは５〜１０ｃｍである。パイプは、列内では互いからｄ３の距離に設けられうる。一例では、この距離は１５ｍｍである。別の例では、これは５０ｍｍである。

図１１Ｃは、上からのトリプルアクションフィルタ１００を示し、したがってフィルタ１００の概略上面図である。図１１Ｃに見られるように、様々なパイプの列１１０Ａ、１１０Ｂおよび１１０Ｃは、列を通るまっすぐな経路をとることができないように、重なり合う様式で設けられる。この実施形態では、フィルタを通って横向きに進む経路をブロックする利点を有する３つの列が示される。したがって、同じパイプ列１１０Ａ、１１０Ｂおよび１１０Ｃ内の２つのパイプ１１０の間の距離は、パイプ１１０の直径以下でなければならない。

距離が直径より大きい場合は、パイプを設ける際に注意が必要である。例えば、列１１０Ａ等の前列のパイプが第３列、例えば列１１０Ｃのパイプのすぐ前にないように列が設けられる必要がありうる。

また図１１Ｂおよび図１１Ｃに（図１２にも）示すように、パイプ列の２つの群がある。第１パイプ群１２０および第２パイプ群１３０である。本明細書の例は２つの群しか示さないが、本明細書によるフィルタは、フィルタだけでなくフィルタを使用する換気システムの設計および必要性にもより、１群だけ、２群、３群またはそれ以上など、任意の数の群を用いて形成されうることに注意されたい。２つの群１２０、１３０の間の距離Ｄについては、図１２を参照してより詳細に説明されるが、例示的な距離は１０ｃｍを上回る。別の例では、例示的な距離は２０ｃｍ、３０ｃｍ、４０ｃｍまたは５０ｃｍである。一例では、距離は１０〜１００ｃｍである。一例では、距離は１０〜５０ｃｍの間である。より長い距離では粒子１５０ｉｉがより効果的に凝集することができるため、所与の距離は最小距離でありうることに注意されたい。

一実施形態の他の例示的な測定値は、
パイプ長さ：７２０ｍｍ
パイプ直径：６ｍｍ
列間距離ｄ１、ｄ２：５０ｍｍ
パイプ間距離ｄ３：１６ｍｍ
群間距離Ｄ：４００ｍｍ
フィルタ長さ（面Ｂ）：８００ｍｍ
フィルタ幅（面Ａ）：８００ｍｍ
各列のパイプ数：４８〜４９
である。

これらの測定値はすべて例示の目的にすぎず、多くの変形が可能であり、フィルタ１００の意図された目的および配置次第であることに注意されたい。

パイプ直径は、１１０Ａ〜１１０Ｆのパイプ列からパイプ列へ異なりうることに注意されたい。パイプ直径は、パイプ群１２０からパイプ群１３０へも異なりうる。

パイプ長さも、特にフィルタ１００が、幅／高さ／直径が様々な換気システムとともに使用されるように適合されている場合に、異なりうる。

図面には１つしか示されていなくても、フィルタ１００は２つ以上の第２パイプ群１３０を含みうることに注意しなければならず、これは第１の第２パイプ群１３０から距離Ｄに配置されうる。さらなる第２パイプ群１３０は、異なる距離Ｄに配置されてもよい。さらなる第２パイプ群１３０は、第１の第２パイプ群１３０と類似の様式で設けられてもよいし、または異なって設けられてもよい（異なる数のパイプ列、異なる列間距離、異なる直径など）。

一実施形態では、パイプ１１０は、冷却剤が提供されるように、上部１０１の内部でまたはこれに隣接して、また底部１０２の中または底部１０２でも接合される。このように、パイプは冷却剤を輸送するように設けられ、冷却剤がパイプを通って移動すると、パイプ１１０が冷却され、それにより濾過されるべき空気に冷却効果が提供される。濾過されるべき空気が冷却されると、水分または凝縮物がパイプ上に形成される。凝縮物の質量がパイプ上で増大すると、凝縮物は重力により下方に引っ張られ、パイプ１１０の下に設けられた収集チャンバ１４０に収集される。その後凝縮物は、収集チャンバ１４０から出口１４５を通って引き出されて、場合によっては換気システム１に散水するために使用される。一実施形態では、収集チャンバ１４５は凝縮物を収集する役割だけを果たし、凝縮物はその後、凝縮タンク１２等の図１１Ａ、図１１Ｂまたは図１１Ｃには示されない別の収集チャンバに（一時的に）貯蔵される。一実施形態では、収集チャンバは単に、出口１４５を通した凝縮物の収集を容易にするために斜めに設けられうる底部の床である。

１つのそのような実施形態では、パイプには、冷却剤を輸送するための以下ではキャピラリチューブと呼称されるより小さい内側チューブ１１５が提供される。パイプ内側のより小さいチューブを利用することにより、より大きい冷却およびより大きい衝突表面（これについては後述）が、少量の冷却剤だけで達成される。

ここで図１２を参照して、トリプルアクションフィルタ１００の動作を説明する。図は、本明細書の教示の一実施形態による動作中のフィルタおよびその機能の概略図を示す。厨房内の排気等の濾過されるべき空気またはガスの流れは、流れを表すＦと記した矢印により示される。流れＦは、前面Ａを通ってフィルタ１００に入り、パイプ１１０の第１列１１０Ａに出会う。フィルタは非常に単純な設計であるが、少なくとも３つの異なる協働する様式で濾過を行う点で巧妙である。

流れＦ中の脂肪粒子１５０の３つの異なる群に焦点を当てることにより、３つの様式を議論する。

第１の濾過様式は、パイプ１１０の重なり合った配設により達成され、これにより脂肪（または他の）粒子１５０ｉは、粒子１５０ｉの経路をブロックする様々なパイプと単に衝突する。これは、パイプ１１０の間を効果的に移動するには大きすぎる、あるサイズの粒子で特に効率的である。より小さいサイズの粒子１５０ｉｉ（正確なサイズは当然ながらパイプの直径および各方向のパイプ間の距離による）は、サイズがより小さいためだけでなく流れＦ中の乱流のため、パイプの間を移動しうる。

このような粒子は、第１パイプ群１２０を逃れた場合には、第２パイプ群１３０等の後続の群において濾過されうる。しかし、このような粒子が実際に第２群で衝突する可能性を高めるために、本発明者らは空気の冷却を利用するように巧みにフィルタを設計しており、したがってその役割は流れから湿気を取り出すだけにとどまらない。

粒子がパイプ１１０の付近を移動するときには、このパイプ１１０が冷媒を輸送することにより冷却されるため、粒子１５０ｉｉも冷却される。パイプの冷却効果は、図１２のパイプ１１０の周りのＣと記された点線の円により示される。粒子がパイプによって冷却されると、凝縮のために粒子が互いに引き付けられ、第１および第２パイプ群１２０、１３０の間の距離を移動する際には、粒子が互いに引き付けられるため互いに向かって移動し、接触すると一緒に凝集し（脂肪粒子は他の脂肪粒子に強く結合する）、そのため粒子（単数または複数）のサイズが増加する。より小さい粒子１５０ｉｉが第２パイプ群１３０に出会う際には、それらはこのようにより大きなサイズに成長しており、状況は第１パイプ群１２０に出会ったときのより大きい粒子１５０ｉの場合と同じである。

したがって、距離Ｄは、粒子が互いへ移動して一緒に凝集または結合するのに十分な時間が与えられるように選択されるべきである。正確な距離は、流速、冷却量、粒子の組成等、多くの要因による。十分な結果を提供する距離は約３００〜５００ｍｍであることが実験により示されている。

冷却された粒子１５０ｉｉは冷却されたパイプ１１０にも引き付けられ、これによりパイプとの衝突の可能性が高まり、それにより粒子が濾過される可能性も高まる。

粒子を濾過する第３の様式は、パイプ１１０の丸い形状に起因して生じる。丸い形状はフィルタ内の乱流を増加させ、したがって不本意ながらフィルタまたは換気システムにおける層流を妨げるが、本発明者らは、丸い形状は、流れＦの方向の各パイプ１１０の後ろに小さな真空または少なくともより低い圧力のエリアを提供することも見出した。当然のことながら、同様の機能を達成するために他の形状も可能であるが本明細書の例は丸い形状に焦点を合わせるが、楕円形、正方形、または卵形等の他の形状も本明細書の教示の一部であることに注意されたい。粒子１５０ｉｉｉは、いくつかのパイプの間を移動して、最終的にパイプの後ろ（後ろは流れＦの方向に対して後ろと解釈される）に形成される低圧エリアＬＰまたは真空に吸い込まれることが示されている。低圧領域は、周囲エリアまたは体積よりも低い圧力、すなわち流れＦ中の圧力よりも（大幅に）低い圧力を有する領域である。また、冷却効果により、冷却された粒子は冷たいパイプ１１０にも引き付けられるため、粒子が真空に吸い込まれる可能性が高まる。

このように、３つの濾過様式は異なるが、協調的で互いを強化するものでもある。

図１３は、本明細書に開示されるフィルタ１００を使用してガスを濾過する一般的な様式のフローチャートを示す。濾過は、パイプを重なり合う列１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃに設けるステップ１３１０で開始する。パイプ１１０は、冷却されうる１３２０。濾過されるべきガスの流れＦが提供され１３３０、粒子が衝突を通して濾過される１３４０。粒子は、粒子を冷却し１３５０、冷却された粒子を距離Ｄ移動させることにより一緒に凝集させ１３５１、その後第２パイプ群１３０のパイプと衝突させる１３５２ことによっても濾過される。流れＦがパイプ１１０を通過する際にパイプ１１０の形状により低圧領域が形成され１３６０、粒子がこれらの低圧領域に吸い込まれるかまたは引き込まれ１３７０、それによりパイプ１１０と衝突することによっても粒子が濾過される。

このように巧妙でありながら単純なこの機器は、その非常に単純明解な構造にもかかわらず、非常に効率的な濾過を提供する。

Claims (11)

1. 自掃式であるように構成された換気システム（１）であって、前記換気システム（１）は、
   少なくとも１つの空気ダクト（２、５、１７）により濾過ユニット（３）を通して導かれる排気を濾過するように構成された、濾過ユニット（３）と、
   前記排気から凝縮水を収集するように構成された凝縮チャンバ（６ａ）であって、前記凝縮チャンバは、ヒートポンプ（６）のバッテリ部（６ａ）に含まれ、前記バッテリ部（６ａ）は、通過排気からエネルギーを取り出すように構成される、凝縮チャンバ（６ａ）と、
   前記凝縮水を摂氏６５度以上の温度に加熱するように構成された加熱要素（１３）と、
   前記凝縮水を前記濾過ユニット（３）、前記少なくとも１つの空気ダクト（２、５、１７）のうちの少なくとも１つ、および／または前記凝縮チャンバ（６ａ）、のうちの１つ以上の中に散水するように構成されたスプリンクラシステム（１６ａ〜１６ｅ）と、
   を含み、
   前記換気システム（１）はこのように前記凝縮水を利用した前記換気システムの自掃を提供するように構成される、
   換気システム（１）。
2. 前記加熱要素は、ヒートポンプ（６）の高温ガス導管（１３）である、請求項１に記載の換気システム。
3. 前記濾過ユニット（３）は、少なくとも１つの遠心分離フィルタ（４）を含む、請求項１または２に記載の換気システム。
4. 前記凝縮水は、前記スプリンクラシステム（１６ａ〜１６ｅ）を通して層流で送られる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の換気システム。
5. 前記スプリンクラシステム（１６ａ〜１６ｅ）は、前記凝縮水を前記濾過ユニット（３）内に散水するための少なくとも１つのスプリンクラノズル（１６ａ、１６ｂ）を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の換気システム。
6. 前記凝縮水を前記遠心分離フィルタ（４）の内部に散水するために少なくとも１つのスプリンクラノズル（１６ｂ）が配置され、前記凝縮水は濾過中に前記排気流れ内の油脂粒子がたどるのと同じ軌道をたどる、請求項３に従属するときの請求項５に記載の換気システム。
7. バッテリ部（６ａ）および高温ガス導管（１３）を含むヒートポンプ（６）をさらに含み、前記ヒートポンプは、前記バッテリ部内の凝縮水を収集して、収集された凝縮水を前記高温ガス導管（１３）を利用して加熱するように構成され、したがって、前記ヒートポンプは、前記換気システム（１）の凝縮チャンバ（６ａ）および加熱要素（１３）として作用する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の換気システム。
8. 前記凝縮水を前記スプリンクラノズル（１６ａ〜１６ｅ）に供給するための導管（１５）をさらに含み、前記スプリンクラノズル（１６ａ〜１６ｅ）は、前記導管（１５）に取り付けられる別々のノズルおよび／または一連のノズルとして、または、前記導管（１５）内の１つの穴または開口部または一連の穴および／または開口部として形成される、請求項５または、請求項５に従属するときの請求項６または７のいずれか一項に記載の換気システム。
9. 少なくともいくつかのスプリンクラノズル（１６ａ、１６ｂ）は、加熱された凝縮水を前記換気システム（１）内に含まれる濾過ユニット（３）の内部、場合によっては前記濾過ユニット（３）内に含まれるフィルタ（４）の内部にも散水するように寸法決めされ配置される、請求項８に記載の換気システム。
10. 少なくとも１つのノズル（１６ｃ）は、加熱された凝縮水を前記凝縮チャンバ（６ａ）の内部に散水するように寸法決めされ配置され、および／または、少なくとも１つのノズル（１６ａ、１６ｂ）は、加熱された凝縮水を前記換気システム（１）の前記少なくとも１つの空気ダクト（２、５、１７）のうちの第１の空気ダクト（２）および／または第２の空気ダクト（５）および／または第１、第２以外の空気ダクト（１７）の内部に散水するように寸法決めされ配置される、請求項８または９に記載の換気システム。
11. 自掃式であるように構成された換気システム（１）において用いられる方法であって、前記方法は、
    少なくとも１つの空気ダクト（２、５、１７）により濾過ユニット（３）を通して導かれる排気を濾過するステップと、
    前記排気からの凝縮水を凝縮チャンバ（６ａ）内に収集するステップであって、前記凝縮チャンバは、ヒートポンプ（６）のバッテリ部（６ａ）に含まれ、前記バッテリ部（６ａ）は、通過排気からエネルギーを取り出すように構成される、ステップと、
    前記凝縮水を加熱要素（１３）により摂氏６５度以上の温度に加熱するステップと、
    スプリンクラシステム（１６ａ〜１６ｅ）を使用して前記凝縮水を前記濾過ユニット（３）、前記少なくとも１つの空気ダクト（２、５、１７）のうちの少なくとも１つ、および／または前記凝縮チャンバ（６ａ）、のうちの１つ以上の中に散水するステップと、
    を含み、
    これにより前記凝縮水を利用した前記換気システムの自掃を提供する、
    方法。

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