JP2023069287A

JP2023069287A - 油煙捕集フィルタ及び換気システム

Info

Publication number: JP2023069287A
Application number: JP2021181049A
Authority: JP
Inventors: 貴代志岩本; Kiyoshi Iwamoto; 賢一村田; Kenichi Murata
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2021-11-05
Filing date: 2021-11-05
Publication date: 2023-05-18

Abstract

【課題】調理中に発生する油煙を捕集することができ、なおかつ目詰まりが生じにくく、長期間の使用においても圧力損失の上昇による風量低下や油煙の捕集率の低下を抑制する。【解決手段】風上側に位置する複数の山折り部３０と、風下側に位置する複数の谷折り部４０と、互いに隣り合う山折り部３０及び谷折り部４０の間に位置して風が通過する通風部５０とを有し、山折り部３０又は谷折り部４０の少なくとも一方に、通風部５０に比べて空隙サイズの小さい油貯蔵部６０が設けられているようにした。【選択図】図４

Description

本発明は、油煙捕集フィルタ及びこれを備える換気システムに関するものである。

キッチンの将来の姿は、家族と向き合いながら調理することのできる所謂アイランド型の換気システムを取り入れたものが主流になるとの予測がある。

アイランド型の換気システムへのレイアウト変更は大掛かりな配管設備の工事が必要なため、調理中の油煙を予め定められた位置に設けられたダクトを介して外へ排気するのではなく、ダクトレス化することで設置が簡単になりレイアウト変更が自由にできるといったメリットが生まれる。

ダクトレス化に対応可能な換気システムは、吸引した空気から油煙を取り除いて、室内に戻す構成になる。これにより、油煙の室内への拡散や脱臭フィルタへの油煙目詰まりを防ぐべく、油煙を捕集する油煙捕集フィルタの開発が、今後の住環境の質を向上させるための急務となる。

このような中で、本願発明者は、特許文献１に示すような、空気清浄機用のフィルタを油煙捕集フィルタに適用することを試みた。この空気清浄機用フィルタは、ひだ折りにされてなる所謂プリーツ状のフィルタであり、広いろ過面積が得られるといったメリットがある。

ところが、空気清浄機用のプリーツ状のフィルタは、煙草や埃などを捕集対象としていることから、単純に油煙捕集フィルタとして用いるのでは、目詰まりによる交換頻度が高く、実用的ではない。

特開２００７－１９０５１８号公報

そこで、本発明は、上述した問題を解決すべくなされたものであり、調理中に発生する油煙を捕集することができ、なおかつ目詰まりが生じにくく、長期間の使用においても圧力損失の上昇による風量低下や油煙の捕集率の低下を抑制することを主たる課題とするものである。

すなわち本発明に係る油煙捕集フィルタは、風上側に位置する複数の山折り部と、風下側に位置する複数の谷折り部と、互いに隣り合う前記山折り部及び前記谷折り部の間に位置して風が通過する通風部とを有し、前記山折り部又は前記谷折り部の少なくとも一方に、前記通風部に比べて空隙サイズの小さい油貯蔵部が設けられていることを特徴とするものである。

このように構成された油煙捕集フィルタによれば、通風部に付着した油分が、この通風部よりも空隙サイズの小さい油貯蔵部に向けて毛細管現象により引き込まれるので、通風部の圧力損失の上昇を回避しつつ、油煙に含まれる油分を捕集することができる。これにより、目詰まりが生じにくくなり、長期間の使用においても圧力損失の上昇による風量低下や油煙の捕集率の低下を抑制することができる。

前記油貯蔵部が、少なくも前記谷折り部に設けられていることが好ましい。
これならば、通過する風の速度ベクトルが小さく通風部として機能しにくい谷折り部を油貯蔵部として用いることにより、速度ベクトルが大きい広い範囲を通風部として用いることができ、使用初期における圧力損失を抑えることができる。
また、通過する風の一部が谷折り部で滞留することから、油煙に含まれる油分の沈着も多くなり、油分の捕集効率の向上をも図れる。

油貯蔵部としては、例えば濾紙などの通風部よりも目の細かい別部材を取り付ける態様も考えられるが、この場合は生産性の低下を招来しかねない。
そこで、前記山折り部の頂点又は前記谷折り部の谷底の少なくとも一方が潰されており、その潰されている箇所が前記油貯蔵部として機能することが好ましい。
これならば、別部材を用いることなく油貯蔵部を設けることができ、生産性を担保することができる。

より具体的な実施態様としては、前記山折り部の形状と前記谷折り部の形状とが、互いに非対称である態様を挙げることができる。
これならば、風上側と風下側を一目で把握することができ、例えば取付方向の誤りを防ぐことができる。

前記山折り部側の隙間よりも、前記谷折り部側の隙間の方が広いことが好ましい。
これならば、フィルタ通過後の風路を広く確保することができる。

油貯蔵部に十分な貯蔵機能を発揮させるためには、通風方向に沿った前記油貯蔵部の長さが、前記通風方向に沿ったフィルタ全体のサイズの１／１０以上であることが好ましい。

また、本発明に係る換気システムは、上述した油煙捕集フィルタを備えることを特徴とするものであり、このような換気システムによれば、上述した捕集フィルタと同様の作用効果を奏し得る。

上述した作用効果をより顕著に発揮させるための換気システムとしては、油煙を吸引して前記油煙捕集フィルタを通過させ、その油煙を除去した空気を室内に戻すものであることが好ましい。

このように構成した本発明によれば、調理中に発生する油煙を捕集することができ、なおかつ目詰まりが生じにくく、長期間の使用においても圧力損失の上昇による風量低下や油煙の捕集率の低下を抑制することが可能となる。

一実施形態における換気システムの外観を示す模式図。同実施形態における換気システムの構成を示す模式図。同実施形態における油煙捕集フィルタの構成を示す模式図。同実施形態における油貯蔵部の構成を示す模式図。同実施形態における谷折り部の加熱圧着前後の拡大写真。同実施形態における油貯蔵部の作用効果を示す実験データ。同実施形態における油貯蔵部の作用効果を示す実験データ。その他の実施形態における油貯蔵部の構成を示す模式図。

以下、本発明に係る油煙捕集フィルタ及びこの油煙捕集フィルタを備える換気システムの一実施形態について図面を参照しながら説明する。

本実施形態に係る換気システムＸは、図１に示すように、例えばアイランド型のキッチに用いられるものであって、ここではダクトレスのキッチンに用いられており、調理時に発生する油煙を吸引して、油煙捕集フィルタ１００を通過させた後、油煙を除去した空気を室内に戻すように構成されている。

なお、図１には、油煙を上方に吸引する換気システムＸを記載してあるが、油煙を下方に吸引するダウンドラフトタイプの換気システムであっても良い。
また、本発明に係る換気システムＸは、必ずしもダクトレスのキッチンに用いられるものに限らず、吸引した油煙を、油煙捕集フィルタ１００を通過させた後、室外に排気するものであっても良い。

換気システムＸの具体的な構成は適宜変更して構わないが、ここでは図２に示すように、目の粗いメッシュフィルタ２００と、メッシュフィルタ２００よりも目の細かい油煙捕集フィルタ１００と、さらに目の細かい脱臭フィルタ３００と、油煙を吸引するためのファンＦとを備えている。

そして、本実施形態の換気システムＸは、油煙捕集フィルタ１００に特徴があるので、以下に詳述する。

油煙捕集フィルタ１００は、油煙に含まれる油分を捕集するものであり、図３に示すように、不織布がひだ折にされてなるプリーツ状のフィルタである。

この油煙捕集フィルタ１００は、濾材からなる濾材層１０と、この濾材を支持する骨材からなる骨材層２０とが貼り合わされたものであり、複数の山折り部３０及び複数の谷折り部４０を有する。

具体的にこの油煙捕集フィルタ１００は、その断面が、山折り部３０と谷折り部４０とが交互に繰り返される形状をなし、この断面形状は、例えばビードと称される樹脂材により固定されていても良い。

かかる構成において、この油煙捕集フィルタ１００は、互いに隣り合う山折り部３０及び谷折り部４０の間に位置する領域が、主として風が通過する通風部５０として機能する。

然して、この油煙捕集フィルタ１００は、図４に示すように、上述した谷折り部４０に、通風部５０に付着した油分を引き寄せて貯蔵する油貯蔵部６０が設けられている。

この油貯蔵部６０は、通風部５０に比べて空隙サイズが小さく、言い換えれば、通風部５０に比べて空隙率が小さいものであり、通風部５０に付着した油分を浸透移送させる（引き寄せる）毛細管現象を生じさせるものである。
なお、空隙サイズは、濾材層１０を構成する繊維間の距離であり、空隙率は、濾材層１０における単位体積あたりの空隙の占める割合である。

本実施形態では、谷折り部４０の谷底が潰されており、この谷折り部４０の潰されている箇所が油貯蔵部６０として機能する。

より具体的に説明すると、本実施形態の谷折り部４０は、図５に示すように、ひだ折りされた後に、加熱圧着されて谷底が潰されており、この加熱圧着により濾材層１０を構成する繊維の径寸法を、加熱圧着前に比べて増大させたものである。

すなわち、油貯蔵部６０は、濾材層１０を構成する繊維の径寸法が通風部５０よりも大きく、これにより空隙サイズ（すなわち、空隙率）が通風部５０に比べて小さいものである。

そして、この油貯蔵部６０の通風方向に沿った長さＬ１は、図４に示すように、同じく通風方向に沿ったフィルタ全体のサイズ（厚み寸法）Ｌ２の１／１０以上であることが好ましい。

本実施形態では、谷折り部４０のみに油貯蔵部６０を設けており、山折り部３０は、頂点が潰されることなく、通風部５０の一部として機能する。

これにより、油煙捕集フィルタ１００は、図４に示すように、山折り部３０の形状と谷折り部４０の形状とが、互いに非対称であり、ここでは山折り部３０側の隙間Ｇ１よりも、谷折り部４０側の隙間Ｇ２の方を広くしてある。
なお、山折り部３０側の隙間Ｇ１とは、互いに隣り合う山折り部３０の頂点から谷折り部４０へ向かうフィルタ表面に挟まれた空間であり、谷折り部４０側のギャップＧ２とは、互いに隣り合う谷折り部４０の谷底から山折り部３０へ向かうフィルタ表面に挟まれた空間であり、それぞれフィルタ全体の長さＬ２の範囲内で区画された空間である。

このように構成された油煙捕集フィルタ１００によれば、通風部５０に付着した油分が、この通風部５０よりも空隙サイズの小さい油貯蔵部６０に向けて毛細管現象により引き込まれるので、通風部５０の圧力損失の上昇を回避しつつ、油煙に含まれる油分を捕集することができる。これにより、目詰まりが生じにくくなり、長期間の使用においても圧力損失の上昇による風量低下や油煙の捕集率の低下を抑制することができる。

かかる作用効果をより詳細に述べると、図６に示すように、油貯蔵部６０を設けていない構成に比べて、本実施形態の油貯蔵部６０を設けている構成の方が、油煙の発生量に対する油煙捕集フィルタ１００の圧力損失の増大を抑制できていることが分かる。

また、図７に示すように、油貯蔵部６０を設けていない構成に比べて、本実施形態の油貯蔵部６０を設けている構成の方が、油煙の発生量に対する油煙捕集率の低下を抑制できていることが分かる。

さらに、本実施形態では、通過する風の速度ベクトルが小さく通風部５０として機能しにくい谷折り部４０に油貯蔵部６０を設けており、速度ベクトルが大きい広い範囲を通風部５０として用いているので、使用初期における圧力損失を抑えることができる。
そのうえ、通過する風の一部が谷折り部４０で滞留することから、油煙に含まれる油分の沈着も多くなり、油分の捕集効率の向上をも図れる。

加えて、谷折り部４０の谷底を加熱圧着することで油貯蔵部６０としての機能を発揮させているので、油貯蔵部６０の形成が簡単であり、生産性を担保することができる。

また、山折り部３０の隙間Ｇ１よりも谷折り部４０側の隙間Ｇ２の方が広いので、油貯蔵部６０の形成によりフィルタ通過後の風路を広く確保することができ、油煙捕集フィルタ１００の圧力損失を低く設計することができる。

なお、本発明は、前記実施形態に限られるものではない。

例えば、前記実施形態では、谷折り部４０にのみ油貯蔵部６０が設けられていたが、谷折り部４０及び山折り部３０の双方に油貯蔵部６０が設けられていても良いし、山折り部３０にのみ油貯蔵部６０が設けられていても良い。ただし、谷折り部４０及び山折り部３０の双方に油貯蔵部６０を設けた場合、山折り部３０の形状と谷折り部４０の形状とが互いに対称な形状となる。

山折り部３０に油貯蔵部６０を設ける方法としては、前記実施形態の谷折り部４０と同様、山折り部３０の頂点を潰すことにより、この山折り部３０の潰されている箇所を油貯蔵部６０として機能させる方法を挙げることができる。

また、油貯蔵部６０は、必ずしも谷折り部４０や山折り部３０を潰して形成したものに限らず、図８に示すように、通風部５０よりも空隙サイズの小さく、不織布とは別の部材７０から形成しても良い。このような部材７０としては、例えば紙状、布状、又は紐状などのものを挙げることができる。

さらに、前記実施形態の油貯蔵部６０は、濾材層１０を構成する繊維の径寸法が通風部５０よりも大きいものであったが、毛細管現象による浸透移送が発揮されるものであれば、油貯蔵部６０の繊維径は前記実施形態の態様に限らず、通風部５０よりも小さい繊維径であっても良いし、通風部５０と同等の繊維径であっても良い。

さらに加えて、前記実施形態では換気システムＸに油煙捕集フィルタ１００を適用した場合について説明したが、本発明に係る油煙捕集フィルタ１００は、空気清浄機に用いられても良い。
すなわち、本発明に係る油煙捕集フィルタ１００を備える空気清浄機も本発明の一態様である。

その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。

Ｘ・・・換気システム
１００・・・油煙捕集フィルタ
２００・・・メッシュフィルタ
３００・・・脱臭フィルタ
Ｆ・・・ファン
１０・・・濾材層
２０・・・骨材層
３０・・・山折り部
４０・・・谷折り部
５０・・・通風部
６０・・・油貯蔵部
７０・・・部材

Claims

風上側に位置する複数の山折り部と、
風下側に位置する複数の谷折り部と、
互いに隣り合う前記山折り部及び前記谷折り部の間に位置して風が通過する通風部とを有し、
前記山折り部又は前記谷折り部の少なくとも一方に、前記通風部に比べて空隙サイズの小さい油貯蔵部が設けられていることを特徴とする油煙捕集フィルタ。
前記油貯蔵部が、少なくも前記谷折り部に設けられていることを特徴とする請求項１記載の油煙捕集フィルタ。
前記山折り部の頂点又は前記谷折り部の谷底の少なくとも一方が潰されており、その潰されている箇所が前記油貯蔵部として機能することを特徴とする請求項１又は２記載の油煙捕集フィルタ。
前記山折り部の形状と前記谷折り部の形状とが、互いに非対称である、請求項１乃至３のうち何れか一項に記載の油煙捕集フィルタ。
前記山折り部側の隙間よりも、前記谷折り部側の隙間の方が広いことを特徴とする請求項１乃至４のうち何れか一項に記載の油煙捕集フィルタ。
通風方向に沿った前記油貯蔵部の長さが、前記通風方向に沿ったフィルタ全体のサイズの１／１０以上であることを特徴とする請求項１乃至５のうち何れか一項に記載の油煙捕集フィルタ。
請求項１乃至６のうち何れか一項に記載の油煙捕集フィルタを備えることを特徴とする換気システム。
油煙を吸引して前記油煙捕集フィルタを通過させ、その油煙を除去した空気を室内に戻すことを特徴とする請求項７記載の換気システム。