JP3503083B2 - 圧損勾配を設けた集塵部材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は粉塵或いはガス流中のカ
ーボン等の除去に利用可能な集塵部材に係り、特に微細
な油粒子（油ミスト）や油蒸気を含むガス流からこれら
油ミストおよび油蒸気を効率良く除去するよう構成した
集塵部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばホテルや飲食店の厨房においては
調理過程で油が微細粒子（ミスト）状或いは蒸気となっ
て大量に発生する。このような油ミスト又は油蒸気、場
合によっては水蒸気も含有する気体（以下「油含有気
体」と称する）をそのまま外部に排出することは大気汚
染の一因となり、また排気ダクト内に付着した油が発火
して火災を生じる危険性もある。このため油含有気体は
外部に排出される前に含有する油分を除去する必要があ
り、油分除去用に各種の装置が提案されかつ現に用いら
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この種の従来型油除去
装置のうち、例えば油蒸気を除去するものとして、活性
炭等の吸着材が充填されたフィルタを用いて油含有気体
の油分を濾過・吸着除去するもの、或いは邪魔板や多孔
板により油含有気体の流路を急激に変化させたり或いは
この油含有気体を壁面に衝突させる等により含有する油
分を除去する慣性衝突法によるもの等が採用されてい
る。これらの方法は、例えば濾過方式では捕集効率を高
くすることができるものの捕集した油分の除去効率が低
いため、フィルタの目詰まりにより急激な圧力損失の上
昇が生じ、また慣性衝突方式では捕集した油分の除去の
効率は高いものの、油含有気体中から油分そのものを効
率良く除去するためには油含有気体の流速を高めねばな
らず、送風装置の大容量化等装置の運転コストが高くな
る等、それぞれ一長一短がある。

【０００４】何れにせよ、上記何れの方式もその技術目
的は装置内に流入する油含有気体中からの油分の捕集効
率を向上させること、即ち装置に流入した後の油含有気
体からの油分の捕集効率を向上させること、更に場合に
よっては捕集した油分をフィルタから除去することにそ
の力点が置かれており、油含有気体の吸引の効率にその
ものに関して集塵部材に技術的配慮がなされることは殆
ど無かった。

【０００５】図７は従来型の集塵部材が設置された油捕
集装置（「グリスフィルタ」と通称される）における油
含有気体の吸引状態を示す。２０は油捕集装置であっ
て、例えば下方に向かってやや傾斜した状態で集塵部材
２１が図面の奥行き方向に複数枚設置されている。油含
有気体は装置内或いはこの装置に接続するダクトに設置
された誘引型の送風機（ＩＤＦ／図示せず））により装
置内に吸引され、かつ集塵部材２１が濾過方式の部材で
あると慣性衝突方式の部材であるとに係わらず、これら
集塵部材２１を通過する際に含有する油分が捕集され、
かつ捕集された油分は油溜２２を経て外部に排出され
る。

【０００６】従来、上記装置に取り付けられる集塵部材
２１の正面部分（吸引面）における圧力損失の分布は濾
過方式、慣性衝突方式に係わり無く均一であることが当
然とされており、集塵部材２１は吸引面全体で均等に気
体を吸収することに別段技術的な疑問は生じていなかっ
た。

【０００７】一方、厨房等においては殆どの場合、例え
ばフライパン等の調理器具２３に代表されるように、特
定の部分から油含有気体が発生する。油捕集装置は厨房
の天井面或いはこれに近い部分に設置され、上昇して来
る油含有気体を吸引するようになっている。この場合、
上昇して来る油含有気体Ｇは当然のことながら発生源で
ある調理器具２３に近い部分の方が濃度が高く、上昇す
るにつれて室内の空気中に拡散されて濃度が低下するこ
とになる。ここで、従来の集塵部材は前述の如くその吸
引面に於いて均等に気体を吸収するため、調理器具２３
に近い集塵部材下部と室内の空気Ａ中に拡散した上部と
でほぼ同量の吸引を行うことになる。即ち集塵部材２１
の上部においては吸引する必要のない室内空気Ａも相当
量吸引してしまうため、室内に拡散した油含有気体Ｇの
ほぼ全量を吸引するためには大量の気体を吸引する必要
生じ、送風機の運転コストを上昇させる共に、濃度の低
下した油含有気体中から油分の除去を行うため油捕集効
率も低下してしまう。

【０００８】さらに濃度の高い油含有気体が通過する集
塵部材２１下部から順次目詰まりして当該部分の圧力損
失が上昇するため、時間の経過と共に集塵部材２１に於
ける気体の吸引の中心は油含有気体濃度の低い上部に移
ってしまう。この結果吸引する必要のない室内空気Ａの
相対的な吸引量がさらに増加し、油含有気体の排除と油
含有気体中の油分の捕集効率を上げるためにより一層風
速を上げざるを得ないという悪循環に陥ってしまう。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の問題点に
鑑み構成されたものであって、油捕集装置等の集塵装置
に配置される集塵部材の気体吸引面のうち、油含有気体
等集塵対象となる気体の発生源に近接する部分の圧力損
失が他の部分よりも低くなるように当該集塵部材の気体
吸引面に圧力損失の勾配が生じるように構成したことを
特徴とする集塵部材である。

【００１０】

【作用】油含有気体の発生源に近い濃度の高い部分にお
ける集塵部材の油含有気体の吸引量が他の部分よりも大
きいため、油含有気体の大半は空気中に拡散される前に
吸引され、かつ吸引された油含有気体中から油分が効率
的に除去される。

【００１１】

【実施例】以下本発明の実施例を図面を参考に具体的に
説明する。

【００１２】図１は本発明の第１の実施例を示す。符号
１は油含有気体Ｇが最初に流入する第１のフィルタであ
って、図示の構成は濾過式フィルタを示す。またこの濾
過式フィルタは例えば金属フォームと称される金属製の
多孔体、或いは不織布等何れの構成でも良い。この第１
のフィルタ１は濾過対象である油含有気体Ｇの濃度が高
い部分、即ち発生源に近接する位置、図示の場合は当該
第１のフィルタ１の下方に発生源がある構成を示してあ
るので、フィルタ高さＨの下方部分ほど通過流体の圧力
損失（静圧）が低減されるよう構成されている。以下こ
のようにフィルタの気体吸引面における圧力損失の分布
が特定の方向に向かって変化することを「圧損勾配」と
称することにする。即ち図示の構成では第１のフィルタ
１において油含有気体Ｇの濃度がより高いフィルタ下部
ほど圧力損失が低減されるよう圧損勾配が設定される。

【００１３】以上の圧損勾配の実現は、各種の方法が考
えられる。先ず当該フィルタ１が濾過フィルタである場
合には、フィルタ全体の開口率を同じに設定されるてい
る場合にはフィルタ下方ほど流体の通過断面積を減少さ
せる方法、即ちフィルタの厚さを減少させる方法、また
同じ厚さにフィルタを形成した場合には下方ほど開口率
を高める方法、或いは両者を併用する方法等が考えられ
る。

【００１４】また慣性衝突方式のフィルタの場合にはや
はり開口比率に変化をもたらしたり、或いは油含有気体
が通過する邪魔板の幅を変化させる等して濾過式フィル
タの場合と同様の圧損勾配を設定することが可能であ
る。

【００１５】次に符号２は前記第１のフィルタ１の背後
に配置された第２のフィルタであって、本実施例の構成
ではこの第２のフィルタ２はフィルタの気体流入面全体
において圧損勾配が無い、すわなち圧力損失が均一とな
るよう構成され、これら第１のフィルタ１および第２の
フィルタ２が一体化されることにより集塵部材３が形成
される。

【００１６】図２は以上の構成の集塵部材３が取り付け
られた油捕集装置における油含有気体Ｇの吸引状態を示
す。油捕集装置２０（装置自体は図７の従来型装置がそ
のまま利用可能）には本実施例の集塵部材３が両面に取
り付けられている。因に、油捕集装置２０が壁面に取り
付けられ、同装置の一面にのみ集塵部材３が取り付けら
れる構成の装置もあるが、本集塵部材３はこのような一
面型の装置に対する取り付けももとより可能である。図
示の油捕集装置２０において、油含有気体Ｇの発生源と
しての調理器具２３から立ち昇った油含有気体Ｇは、発
生源に近くかつ圧力損失の少ない集塵部材３の下部にお
いて、室内に拡散される前の濃度が高い状態でその大半
が装置２０内に吸引される。なお、時間の経過と共に油
含有気体Ｇの通過量の多い集塵部材下部における油分の
付着量は相対的に多くなるが、予め圧力損失が低く設定
されているため、圧損勾配ゼロの従来型集塵部材に比較
してたこのフィルタ下部に於ける圧力損失の増加は低く
押さえられる。

【００１７】また第１のフィルタ１で除去されなかった
油分は背後の第２のフィルタ２で除去されるが、この場
合圧損勾配ゼロの第２のフィルタ２においては油含有気
体Ｇの通過量の多いフィルタ下部の圧力損失が徐々に上
昇し、第２のフィルタに流入しようとする油含有気体Ｇ
は時間の経過と共に図示の如く第２のフィルタの上方か
ら流入しようとする傾向を示すことになる。この結果、
経時的にみると第２のフィルタ２の全体が油分除去に過
不足無く利用されることになる。

【００１８】図３は第２の実施例を示す。この実施例で
は第１のフィルタ１について前記第１の実施例と同様油
含有気体Ｇの濃度の高いフィルタ下部ほど圧力損失が低
下するよう圧損勾配が設定されているが、この第１のフ
ィルタ１の背後に配置されている第２のフィルタ４は逆
にフィルタ上部の方が圧力損失が低くなるよう圧損勾配
が設定されている。また第２のフィルタ４の背後には前
記第１の実施例における第２のフィルタ２と同様の圧損
勾配ゼロの第３のフィルタ５が配置されている。図４の
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は各フィルタ１、４、５におけ
る高さＨ方向の圧力損失の変化（圧損勾配）をそれぞれ
示している。また各線図の（１）、（４）、（５）はこ
れら各フィルタの符号と対応している。

【００１９】この実施例では第１のフィルタ１において
主としてフィルタ下部を通過した油含有気体Ｇが第２の
フィルタ４においては反転してフィルタ上部を中心に通
過するよう構成することによって各フィルタのフィルタ
面のより一層の利用と、第１及び第２のフィルタが濾過
式フィルタであるか慣性・衝突式フィルタであるか否か
を問わず、当該第１のフィルタ１から第２のフィルタ４
に至る間に油含有気体Ｇの流路を変化させ、この流路変
更による慣性によっても油分の除去が可能になるよう構
成されている。

【００２０】図５および図６は第３の実施例であって、
前記第２の実施例における構成を前提にした構成となっ
ている。図中符号１Ａは前記第２の実施例における第１
のフィルタに対応し、かつ圧損勾配も同様にフィルタ下
部の方が圧力損失低くなるように設定されているが、実
施例２の構成に比較してフィルタ全体の圧力損失を低く
押さえるよう構成されている。図６の（Ａ）はこの状態
を示し、線図中（１）は前記実施例２の第１のフィルタ
１の圧損勾配を、また（１Ａ）は本実施例における第１
のフィルタ１Ａの圧損勾配を示す。同様にして背後に位
置する第２のフィルタ４Ａも図６（Ｂ）の如く前記第２
の実施例の第２のフィルタ４と同様の圧損勾配を持ちな
がら全体として実施例２の第２のフィルタよりも圧力損
失が低くなるよう構成されている。但し各第１のフィル
タ１及び１Ａの圧力損失の相違ΔＰ１に比較して第２の
フィルタの圧力損失の相違ΔＰ２はΔＰ１よりも小さく
設定されている。

【００２１】５Ａは第２のフィルタ４Ａの背後に位置す
る第３のフィルタであり第２の実施例における第３のフ
ィルタ５と同様圧損勾配ゼロに設定されているものの、
前記第３のフィルタ５の圧力損失よりもΔＰ３だけ圧力
損失が小さく設定されている〔図６（Ｃ）参照〕。但し
当該ΔＰ３は前記ΔＰ２よりもさらに小さくなるよう設
定される。６は当該第３のフィルタ５Ａの背後に配置さ
れた第４のフィルタであってやはり圧損勾配ゼロに設定
されている。

【００２２】この実施例では第１および第２のフィルタ
の上下方向において相互に逆に圧損勾配が設定されると
共に、油含有気体Ｇの通過方向に対して各フィルタの圧
力損失が変化するよう構成されることにより油含有気体
Ｇの吸引と、油含有気体Ｇ中の油分の除去をより効率よ
く行うことが可能となる。

【００２３】以上本発明の構成を油含有気体Ｇ中から油
分を除去する場合を例に説明したが、もとより他の流体
に対しても利用可能である。

【００２４】

【発明の効果】本発明は以上具体的に説明した如く、油
捕集装置等の集塵装置に配置される集塵部材の流体吸引
面のうち、流体の発生源近傍等、当該流体が拡散してい
ない部分に近接する部分の圧力損失が他の流体吸引面よ
りも低くなるよう構成してあるので、処理対象流体が拡
散する前に集塵装置に効果的に吸引されることが可能と
なるため、流体の吸引速度を高めることなく経済的かつ
効果的に油捕集や集塵を実施することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す集塵部材断面概略
図である。

【図２】本発明に係る集塵部材を設けた油捕集装置にお
ける油含有気体の吸引状態を示す油捕集装置の断面図で
ある。

【図３】本発明の第２の実施例を示す集塵部材の断面概
略図である。

【図４】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は図３に示す各フィル
タの高さ方向に於ける圧損勾配を示す線図である。

【図５】本発明の第３の実施例を示す集塵部材の断面概
略図である。

【図６】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は図３に示す
各フィルタの高さ方向に於ける圧損勾配を示す線図であ
る。

【図７】従来型集塵部材を設けた油捕集装置における油
含有気体の吸引状態を示す油捕集装置の断面図である。

【符号の説明】

１、１Ａ 第１のフィルタ ２、４、４Ａ 第２のフィルタ ３ 集塵部材 ５、５Ａ 第３のフィルタ ６ 第４のフィルタ ２０ 油捕集装置 Ａ 室内空気 Ｇ 油含有気体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−245321（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−284317（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−1344（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−132020（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−74720（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−179318（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭54−155682（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F24C 15/20 B01D 46/10 F24F 7/06

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粉塵、油粒子や水滴、或いは油蒸気等の
   除去処理対象物を含む処理対象気体がフィルタを通過す
   ることにより当該フィルタによって処理対象気体中の除
   去処理対象物が捕集除去されるものにおいて、処理対象
   気体が通過するフィルタは１以上設けられ、このうち少
   なくとも処理対象気体が最初に流入する第１のフィルタ
   の処理対象気体流入面は、当該処理対象気体の発生源等
   当該処理対象気体の濃度が高い側に位置する部分ほど通
   過気体の圧力損失が少なくなるよう圧損勾配が設けられ
   ていることを特徴とする圧損勾配を設けた集塵部材。
2. 【請求項２】 前記圧損勾配は、フィルタにおける気体
   の通過断面積の多少により形成されるよう構成したこと
   を特徴とする請求項１記載の圧損勾配を設けた集塵部
   材。
3. 【請求項３】 前記圧損勾配は、フィルタにおける開口
   面積の多少により形成されるよう構成したことを特徴と
   する請求項１または２記載の圧損勾配を設けた集塵部
   材。
4. 【請求項４】 前記第１のフィルタの背後には第２のフ
   ィルタが配置され、当該第２のフィルタの気体流入面は
   第１のフィルタとは逆の圧損勾配が設けられていること
   を特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の圧損勾配
   を設けた集塵部材。