JPH07100318A - フィルター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構成で通風抵抗を小さくし、小さな能
力のファンを用いて高効率でミストの捕捉する。 【構成】 風上側片１と風下側片２とが略く字状に屈曲
連続したく字状板を複数並設してフィルター５を構成す
る。く字状板３間を通風径路４とする。通風径路４を風
上側片１間において風上側から風下側にかけて徐々に巾
が狭くなるようにして、滑らかに風速を速める。風上側
片１の風下側端部における通風径路４の巾より通風径路
４の風下側片２間の巾を大きくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、油煙等の排気中に含ま
れる粒子を捕捉するためのフィルターに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から厨房などで発生する油煙等の排
気中に含まれるミストを捕捉するためのバッフル型のフ
ィルターが知られている。このバッフル型のフィルター
は屈曲径路を構成し、その径路を通風する時に発生する
遠心力によってミストを分離し、遠心力によりミストが
飛ばされる方向の外周側壁にミストを衝突させ、凝集さ
せて捕捉していた。したがって、分離性能が高くなるに
したがって屈曲径路の抵抗が大きくなる関係にあった。

【０００３】そして従来にあっては、遠心効果を高める
為に屈曲径路を狭くして流速を速くし、遠心力による分
離箇所を増加させるため繰り返し屈曲径路を構成させる
等通風抵抗を大きくすることで分離捕捉効果を高めてい
る。これは、図７に示すようなエルミネータ２０と称さ
れるものにおいても同様であり、屈曲径路を繰り返し、
抵抗を大きくすることで分離効果を高めている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ミスト分離
においては同じ屈曲径路を２倍に屈曲数を増加し、通過
風速を同じにしても、１屈曲径路に対して２屈曲径路に
したからといっても２倍の捕捉性能は得られない。ミス
ト分布には粒径分布があって大小の粒径で分布されてい
ることは周知の通りである。したがって分離する粒径、
流速の間には確立された法則がある。粒径と流速との関
係で確立された試験機にはアンダーセンサンプラーが市
販されている。これは流速別に分級捕捉する慣性捕捉試
験機である。

【０００５】今、厨房で発生するミスト分布を考察する
と、２５０〜２７０℃でのミスト発生条件で３．０μ粒
子径以上が約８０％含まれていることが実験値で得られ
ており、これを慣性衝突で分離捕捉するには５．２７ｍ
／ｓｅｃの流速が必要であることは既にアンダーセンサ
ンプラーによる理論で確立されている。ところが、上記
した従来例にあっては、抵抗を大きくすることにより分
離効果を高めるものであるから、例えば目的とする粒径
のミストを捕捉するために必要な流速を得るためには大
きな能力のファンが必要となるという問題がある。

【０００６】本発明は上記の従来例の問題点に鑑みて発
明したものであって、その目的とするところは、簡単な
構成で通風抵抗を小さくし、小さな能力のファンを用い
て高効率でミストの捕捉ができるフィルターを提供する
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記従来例の問題点を解
決して本発明の目的を達成するために本発明のフィルタ
ーは、風上側片１と風下側片２とが略く字状に屈曲連続
したく字状板を複数並設してく字状板３間を通風径路４
としたフィルター５であって、通風径路４を風上側片１
間において風上側から風下側にかけて徐々に巾が狭くな
るようにし、風上側片１の風下側端部における通風径路
４の巾より通風径路４の風下側片２間の巾を大きくして
成ることを特徴とするものである。

【０００８】また、風上側片１が通風径路４の風上側の
入口６に対して凹となるような曲面であることも好まし
い。また、隣合うく字状板３の風下側片２は直線状で且
つ隣合う風下側片２と平行であることが好ましい。ま
た、く字状板３の風上側片１の風上側の端部にフィルタ
ー５の風上側の面に対してほほ直角となった入口片１０
を設けることも好ましい。

【０００９】

【作用】しかして、く字状に曲がった通風径路４を風上
側片１間において風上側から風下側にかけて徐々に巾が
狭くなるようにし、風上側片１の風下側端部における通
風径路４の巾より通風径路４の風下側片２間の巾を大き
くしてあることで、通風径路４の入口６から入ったミス
トを含んだ排気は風上側から風下側にかけて徐々に巾が
狭くなるようになった風上側片１間を通過して風上側片
１と風下側片２との屈曲部に到り、ここで絞られて目的
とする流速になるものであり、この場合、目的とする流
速になるまで滑らかに流速を速くしていくことができ、
この間の抵抗を少なくすることができ、この結果、小さ
いファンで屈曲部において目的とする流速に達せさせる
ことができることになる。そして、風上側片１と風下側
片２との屈曲部で目的となる最大流速に達したミストを
含んだ排気が直進して直進方向の風下側片２に衝突して
ミストを凝集捕捉すると共にこの部分で方向転換されて
遠心力によりミストを分離し、遠心力によりミストが飛
ばされた方向のく字状板３に衝突して凝集捕捉されるこ
とになる。

【００１０】また、風上側片１が通風径路４の風上側の
入口６に対して凹となるような曲面であると、よりいっ
そう通風径路４の入口６から入ったミストを含んだ排気
は屈曲部側に流れる際に抵抗を少なくして滑らかに流速
を上げながら流れることができることになる。また、隣
合うく字状板３の風下側片２を直線状で且つ隣合う風下
側片２と平行となるようにすることで、この部分におい
て風が絞られることがなくて抵抗が少ない状態となり、
この点でもファン能力を小さくすることができることに
なる。

【００１１】また、く字状板３の風上側片１の風上側の
端部にフィルター５の風上側の面に対してほほ直角とな
った入口片１０を設けることで、フィルター５の風上側
の入口６がフィルター５の風上側の面に対してほぼ直角
方向の入口片１０間により構成されることになり、この
結果、フィルター５の風上側の入口６から入ったミスト
を含んだ排気はフィルター５の風上側の面に対してほぼ
直角方向の入口片１０にガイドされてフィルター５の風
上側の面に対してほぼ直角方向に進入し、く字状板３の
傾斜した風上側片１に衝突してミストを凝集捕捉する。
そして、このうにして傾斜したく字状板３の風上側片１
に衝突したミストを含んだ排気は、風上側から風下側に
かけて徐々に巾が狭くなるようになった風上側片１間を
通過して風上側片１と風下側片２との屈曲部に到り、こ
こで絞られて目的とする流速になるものであり、この場
合、目的とする流速になるまで傾斜した風上側片１に沿
って滑らかに流速を速くしていくことができ、この間の
抵抗を少なくすることができ、この結果、小さいファン
で屈曲部において目的とする流速に達せさせることがで
きることになる。そして、風上側片１と風下側片２との
屈曲部で目的となる最大流速に達したミストを含んだ排
気が直進して直進方向の風下側片２に衝突してここにお
いてもミストを凝集捕捉すると共にこの部分で方向転換
されて遠心力によりミストを分離し、遠心力によりミス
トが飛ばされた方向のく字状板３に衝突して凝集捕捉さ
れることになる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を添付図面に示す実施例に基づ
いて詳述する。本発明のフィルター５は風上側片１と風
下側片２とが略く字状に屈曲連続したく字状板３を複数
並設し、これを枠体７で囲んで構成してあって、全体と
しては図４に示すようなパネル状をしている。ここで、
く字状板３は両端部を枠体７を構成する枠材のうち一対
の対向する枠材７ａ内にはめ込み固着してあり、隣合う
く字状板３間が通風径路４を構成している。

【００１３】隣合うく字状板３の風上側片１間に形成さ
れる通風径路４は風上側から風下側にかけて徐々に巾が
狭くなるように設定してある。つまり、図１において通
風径路４の風上側の入口６の巾ａから風上側片１の後端
間の巾をｂとすると、ａからｂにかけて順次巾が狭くな
っており、風上側の入口６から入ったミスト含んだ排気
が巾ａ部分から巾ｂ部分にかけて次第に流速をましなが
らｂ部分で流速が最大になるようになっている。ここ
で、通風径路４を風上側片１間において風上側から風下
側にかけて徐々に巾が狭くなるようにするに当たっては
図１のように風上側片１が通風径路４の風上側の入口６
に対して凹となるような曲面にするとよりいっそう通風
径路４の入口６から入ったミストを含んだ排気は屈曲部
側に流れる際に抵抗を少なくして滑らかに流速を上げな
がら流れる。もちろん、図２に示すように風上側片１を
複数箇所で屈曲して全体として風上側片１が通風径路４
の風上側の入口６に対して凹となるようにしてもよい。
通風径路４は風下側片２間においては直線で且つ巾が一
定となっている。このように、隣合う風下側片２は互い
に平行で且つ直線となっていて隣合う風下側片２間の巾
を一定にし且つこの部分の通風径路４を直線としてあ
り、しかも、隣合う風下側片２の巾ｃは上記風上側片１
の後端間の巾ｂよりも大きくしてあり、このことで通風
抵抗が大きくならないようにしてある。図１や図２のよ
うに風上側片１と風下側片２とのなす角度は鋭角の方が
高い遠心力を得ることができるが、図３のようなもので
あってもよい。

【００１４】しかして、上記のような構成のフィルター
５は図１の矢印イ方向からミストを含んだ排気が吸い込
まれ、矢印ロ方向に吹き出されるものであり、この間フ
ィルター５のく字状板３間の通風径路４を通過すること
でミストを分離捕捉するものである。すなわち、通風径
路４の風上側の入口６から入ったミストを含んだ排気は
次第に巾ａ部分から巾ｂ部分にかけてスムーズに順次流
速を増して行き、巾ｂ部分で最も絞られて最大の流速と
なってノズル効果により前方に吹き出し状態となる。こ
の場合、巾ｂを通過した最大流速となったミストを含ん
だ排気はそのまま直進して直進方向の風下側片２に衝突
してミストを凝集捕捉すると共にこの部分で方向転換さ
れて遠心力によりミストを分離し、遠心力によりミスト
が飛ばされた方向のく字状板３に衝突して凝集捕捉され
ることになる。そして、隣合うく字状板３の風下側片２
が図のように平行で且つ直線状である場合には、通風径
路４の風下側片２部分において屈曲部や絞り部を設けな
いことで通風抵抗をできるだけ少なくし、使用するファ
ンの能力を小さくすることに寄与できるようにしてい
る。ここで、通風径路４を流れる排気は図１のハ側より
もニ側が流速が速くなり、ニ側が負圧となり、ミストは
この負圧側に引かれ、この部分のミスト濃度が濃くな
り、これがそのまま直進して直進方向の風下側片２（図
１においてホで示す）に衝突してミストが凝集捕捉され
るものである。また、風上側片１と風下側片２とのなす
角度はできるだけ鋭角となるようにするのが好ましく、
このことにより高い角速度で遠心力角を大きく取れる構
造となり、遠心力によるミストの分離をより効果的に行
うことができる。

【００１５】次に、図６に示す本発明の他の実施例につ
き説明する。この実施例においては、く字状板３の風上
側片１の風上側の端部にパネル状をしたフィルター５の
風上側の面に対してほほ直角となった入口片１０を設け
た点に特徴がある。このような構成にすると、パネル状
をしたフィルター５の風上側の面に対してほほ直角な入
口片１０間の隙間がフィルター５の風上側の入口６とな
るものである。したがって、ミストを含んだ排気はフィ
ルター５の風上側の入口６から入り、この場合、フィル
ター５の風上側の面に対してほぼ直角方向の入口片１０
にガイドされてフィルター５の風上側の面に対してほぼ
直角方向に進入し、く字状板３の傾斜した風上側片１に
衝突してミストが凝集捕捉される。更に、く字状板３の
傾斜した風上側片１に衝突した後、風上側から風下側に
かけて徐々に巾が狭くなるようになった傾斜した風上側
片１間を通過して風上側片１と風下側片２との屈曲部に
到り、ここで絞られて目的とする流速になるものであ
る。この場合、目的とする流速になるまで傾斜した風上
側片１に沿って滑らかに流速を速くしていくことがで
き、この間の抵抗を少なくすることができ、この結果、
小さいファンで屈曲部において目的とする流速に達せさ
せることができることになる。そして、風上側片１と風
下側片２との屈曲部で目的となる最大流速に達したミス
トを含んだ排気が直進して直進方向の風下側片２に衝突
してここにおいてもミストを凝集捕捉すると共にこの部
分で方向転換されて遠心力によりミストを分離し、遠心
力によりミストが飛ばされた方向のく字状板３に衝突し
て凝集捕捉されることになる。勿論この実施例において
も、風上側片１が通風径路４の風上側の入口６に対して
凹となるような曲面としたり、また、隣合うく字状板３
の風下側片２は直線状で且つ隣合う風下側片２と平行と
するのが好ましい。

【００１６】また、図６に示す実施例ではく字状板３の
両端部を折り返して金属製のく字状板の切断端部が端部
に直接位置しないようにして、手などを切らないように
工夫してある。このようにく字状板３の両端部を折り返
す構成は、図１、図２、図３の実施例においても採用す
ることができる。次に、本発明の具体例と比較例とを比
較実験した結果を述べる。

【００１７】（本発明の具体例）図１に実験に用いた本
願のフィルター５の断面を示し、各部の寸法はａ＝１０
ｍｍ、ｂ＝４ｍｍ、ｃ＝５ｍｍ、ｄ＝２０ｍｍ、ｅ＝１
０ｍｍ、角度α＝３０°、風上側片１の曲率半径がＲ３
０ｍｍであり、フィルター５全体の外形は図４に示すよ
うなもので、ｆ＝５００ｍｍ、ｇ＝２０ｍｍである。そ
して、実験に当たっては最大流速（つまりｃ部分を通過
する際の流速）が、ミスト粒径が３．０μ以上のものを
分離捕捉するために必要な５．２７ｍ／ｓｅｃの流速と
なるようにし、また、静圧２．０ｍｍＡｑ、処理風量１
６．５ｍ³ ／ｍに設定した。この場合の粒子径３．０μ
以上のミスト粒子の分離捕捉率は８０．５％であった。

【００１８】（比較例）図５に実験に用いた比較例のフ
ィルター５の断面を示し、直線状の風上側片１と直線状
の風下側片２をく字状に屈曲したく字状板３を並設して
構成し、く字状板３間に通風径路４を形成してフィルタ
ー５を構成したものである。そして、隣合うく字状板３
間の巾は等しくしてあり、寸法ａ＝１０ｍｍ、ｄ＝２０
ｍｍ、ｅ＝１０ｍｍ、ｈ＝５ｍｍ、角度α＝３０°、フ
ィルター５全体の外形は本発明と同様に図４に示すよう
なもので、ｆ＝５００ｍｍ、ｇ＝２０ｍｍである。そし
て、実験に当たっては最大流速が、ミスト粒径が３．０
μ以上のものを分離捕捉するために必要な５．２７ｍ／
ｓｅｃの流速となるようにし、また、静圧２．０ｍｍＡ
ｑ、処理風量１６．５ｍ³ ／ｍに設定した。この場合の
粒子径３．０μ以上のミスト粒子の分離捕捉率は６２．
０％であった。

【００１９】このように、比較例に比べて本発明の方が
分離捕捉率がはるかに優れていることが判明する。とこ
ろで、従来のバッフル型フィルターでは静圧７．０ｍｍ
Ａｑ、風量１４．０ｍ³ ／ｍで７５％の捕捉率が一般的
で、静圧３．５〜４．０ｍｍＡｑで捕捉率７５％前後の
フィルターも存在するが、風量が７．０ｍ³ ／ｍ以下
と、風量、静圧、高捕捉率において屈曲転回、繰り返し
型フィルターでは低静圧、高風量、高捕捉率が確保でき
ないが、本発明は上記のように、低静圧、高風量、高捕
捉率が確保できるものであり、特に、従来のバッフル型
フィルターに比べて低静圧でミストの捕捉率は従来より
も優れており、したがって、ファンの能力が従来のバッ
フル型フィルターの約１／３程度と大幅な省力化が可能
で、処理風量も増すことができることになる。

【００２０】

【発明の効果】本発明の請求項１記載の発明にあって
は、上述のように、風上側片と風下側片とが略く字状に
屈曲連続したく字状板を複数並設してく字状板間を通風
径路としたフィルターであって、通風径路を風上側片間
において風上側から風下側にかけて徐々に巾が狭くなる
ようにし、風上側片の風下側端部における通風径路の巾
より通風径路の風下側片間の巾を大きくしてあるので、
通風径路の入口から入ったミストを含んだ排気を徐々に
速度を速めながら絞りこんでいって風上側片の風下側端
部において最大流速にしてノズル効果を発揮させ、ノズ
ル効果により最大流速となったミストを含んだ排気を屈
曲部において直進によるバッフル効果でのミストの分離
捕捉と屈曲部での遠心力によるミストの分離捕捉により
捕捉効果を上げることができるものであり、しかも、上
記のように風上側片の風下側端部において目的とする流
速になるまで滑らかに流速を速くしてこの間の抵抗を少
なくすることができ、この結果、小さいファンで屈曲部
において目的とする流速に達せさせることができるもの
であり省エネルギー化が可能となる。

【００２１】また、請求項２記載の発明にあっては、上
記請求項１記載の発明の効果に加えて、風上側片が通風
径路の風上側の入口に対して凹となるような曲面にする
と、よりいっそう通風径路の入口から入ったミストを含
んだ排気は屈曲部側に流れる際に抵抗を少なくして滑ら
かに流速を上げながら流れることができ、この結果より
小さいファンで目的とする流速にでき、この点でもファ
ン能力を小さくすることができ、省エネルギー化が図れ
るものである。

【００２２】また、請求項３記載の発明にあっては、上
記請求項１又は請求項２記載の発明の効果に加えて、隣
合うく字状板の風下側片は直線状で且つ隣合う風下側片
と平行とすると、く字状板の屈曲部を通過した後は隣合
う風下側片が平行で且つ直線状であるからこの部分にお
いて風が絞られることがなくて抵抗が少ない状態とな
り、この点でもファン能力を小さくすることができ、省
エネルギー化が図れるものである。

【００２３】また、請求項４記載の発明にあっては、上
記請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の発明の効果
に加えて、く字状板の風上側片の風上側の端部にフィル
ターの風上側の面に対してほほ直角となった入口片を設
けてあるので、フィルターの風上側の入口がフィルター
の風上側の面に対してほぼ直角方向の入口片間により構
成されることになり、この結果、フィルターの風上側の
入口から入ったミストを含んだ排気がフィルターの風上
側の面に対してほぼ直角方向の入口片にガイドされてフ
ィルターの風上側の面に対してほぼ直角方向に進入し、
く字状板の傾斜した風上側片に衝突してミストを凝集捕
捉されることになる。そして、前述のノズル効果により
最大流速となったミストを含んだ排気を屈曲部において
直進によるバッフル効果でのミストの分離捕捉と屈曲部
での遠心力によるミストの分離捕捉をするというミスト
の分離捕捉効果とあいまって、ミストの分離捕捉がより
確実に行えるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の拡大断面図である。

【図２】同上の他の実施例の拡大断面図である。

【図３】同上の更に他の実施例の拡大断面図である。

【図４】フィルターの全体斜視図である。

【図５】比較例の拡大断面図である。

【図６】本発明の更に他の実施例の拡大断面図である。

【図７】従来例の断面図である。

【符号の説明】

１ 風上側片 ２ 風下側片 ３ く字状板 ４ 通風径路 ５ フィルター ６ 入口 １０ 入口片

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成６年９月２７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】また、く字状板３の風上側片１の風上側の
端部にフィルター５の風上側の面に対してほほ直角とな
った入口片１０を設けることで、フィルター５の風上側
の入口６がフィルター５の風上側の面に対してほぼ直角
方向の入口片１０間により構成されることになり、この
結果、フィルター５の風上側の入口６から入ったミスト
を含んだ排気はフィルター５の風上側の面に対してほぼ
直角方向の入口片１０にガイドされてフィルター５の風
上側の面に対してほぼ直角方向に進入し、く字状板３の
傾斜した風上側片１に衝突してミストを凝集捕捉する。
そして、このようにして傾斜したく字状板３の風上側片
１に衝突したミストを含んだ排気は、風上側から風下側
にかけて徐々に巾が狭くなるようになった風上側片１間
を通過して風上側片１と風下側片２との屈曲部に到り、
ここで絞られて目的とする流速になるものであり、この
場合、目的とする流速になるまで傾斜した風上側片１に
沿って滑らかに流速を速くしていくことができ、この間
の抵抗を少なくすることができ、この結果、小さいファ
ンで屈曲部において目的とする流速に達せさせることが
できることになる。そして、風上側片１と風下側片２と
の屈曲部で目的となる最大流速に達したミストを含んだ
排気が直進して直進方向の風下側片２に衝突してここに
おいてもミストを凝集捕捉すると共にこの部分で方向転
換されて遠心力によりミストを分離し、遠心力によりミ
ストが飛ばされた方向のく字状板３に衝突して凝集捕捉
されることになる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 風上側片と風下側片とが略く字状に屈曲
   連続したく字状板を複数並設してく字状板間を通風径路
   としたフィルターであって、通風径路を風上側片間にお
   いて風上側から風下側にかけて徐々に巾が狭くなるよう
   にし、風上側片の風下側端部における通風径路の巾より
   通風径路の風下側片間の巾を大きくして成ることを特徴
   とするフィルター。
2. 【請求項２】 風上側片が通風径路の風上側の入口に対
   して凹となるような曲面であることを特徴とする請求項
   １記載のフィルター。
3. 【請求項３】 隣合うく字状板の風下側片は直線状で且
   つ隣合う風下側片と平行であることを特徴とする請求項
   １又は請求項２記載のフィルター。
4. 【請求項４】 く字状板の風上側片の風上側の端部にフ
   ィルターの風上側の面に対してほほ直角となった入口片
   を設けて成ることを特徴とする請求項１乃至請求項３の
   いずれかに記載のフィルター。