JPS6034714A - オイルエリミネーター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 １技術分野１ 本発明は例えば業務用厨房において熱調理機器の上に設
置され、油脂分を含んだ油煙を導入して油煙中の油脂な
どを油煙中から分離回収し、油脂分を含まない清潔な排
気のみを屋外に排出する技術に関する。

［背景技術］ 従来の油煙中の油脂分を分離する技術に関しては、ｍ１
図に示すような反転バ・７フル方式の油脂分離回収装置
が知られている。これは第２図に示すように排気ファン
（図示せず）により排煙路口内へ導入された油煙イを偏
向バッフル板５により急激に反転させ、反転時の遠心力
によって油煙イ中の油脂ハをバッフルウオール６に衝突
させて分離除去するものであった。しかしながら、斯る
反転バッフル方式にあっては連続（断続）的に反転させ
るために排煙路口をジグザグに蛇行させたとしても、徒
らに圧力損失の増加となり排煙路長に比して反転により
遠心力を生じさせられる角度範囲が小さく、排煙路長あ
たりの油脂除去効率が低いという問題があった。尚また
、斯る従来例にあっては排煙路口内が全幅に亘って連続
的に開口されていて何等排煙の障害となるものは無かっ
たので、排煙路口内１こ進入した油煙イは幅方向の中央
から両翼に向けて僅かに速度差を生じ、中央に油煙イが
集中して通過し易く、又両翼で遠心力の減衰を生じるた
め、第３図のようにバッフルウオール６の中央部に油脂
ハが衝突凝集して集中的に付着しくＴ−はバッフルウオ
ールの幅、Ｗ′は油脂のイ（着帽）、両翼部分が油脂捕
捉に役立たず、その機能を発揮できていなかった。

［発明の目的１ 本発明は叙」二のような技術的背景に鑑みて為されたも
のであり、その目的とするところは螺旋羽根により構成
された螺旋通路内に油煙を通過させルコトにより、油脂
を含んだ油煙をスピンさせ、このスピン運動の遠心力に
よって油煙中の油脂分を遠心分離でき、連続的に作用す
る遠心力によって切れ目なく油脂を分離でき、排煙路長
あたりの油脂除去効率の高いオイルエリミネータ−を提
供するにある。

［発明の開示１ 本発明オイルエリミネータ−は、筒体３内に軸心Ｃを共
有するように複数枚の螺旋羽根１を設けて各螺旋羽根１
間に複数条の螺旋通路３２を形成し、各螺旋通路３２の
入口３２ａ及び出口３２ｂを夫々軸心Ｃと垂直な同一平
面内に設けると共に各々の入口３２ａ同志及び出口３２
ｂ同志の位置を軸心Ｃの回りに互いにずらせたことを特
徴とするものであり、これによって上記目的を達成する
に至った。

以下に本発明の実施例を添イ］図に基づ（・で詳述する
が、その前に分離回収せんとする油脂の物理的特性につ
いて説明する。厨房における発生オイルミストとはエア
ロゾルである。エアロゾルは気体を分散媒として分散相
が固体または液体の粒子であるような分散系であると定
義されており、分散相として浮遊している粒子をエアロ
ゾル粒子（ＡＥＲＯ８ＯＬ　ＰΔＲＴ　Ｉ　ＣＬＥ）と
呼ぶ。その粒子が固体の場合はゲス）（ＤｔＪＳＴ）、
液体の場合はミス）（ＭＩＳＴ）と呼ぶ場合があるから
である。ここにおいて高抽促効果を維持する油脂分離回
収ｖｃ置を開発するに不可欠なエアロゾル粒子系の特性
は次の通りである。

（粒子径と粒子分布） 今日まで僅がながらオイルミストの粒子径、粒子分布の
実測例が散見せられているが、発生条件の複雑な環境下
では必然的に決定的に再現性の期しうるものでなかった
ようである。およそエアロゾル粒子は不均一な粒子径の
集まりであり、不均一な粒子群の粒子径に対応する分布
状態の粒度分布も不安定であるようであり、これらの測
定設備も未だ完全とは思われない。ただエアロゾル粒子
の粒径はおおむね０．０１〜１０μｍの範囲にあるとさ
れており、大きい粒子は慣性あるいは重力による規則運
動が、また小さい粒子は気体分子と似たブラウン運動と
いわれるランダムな運動が活発になる特性を持っている
ことは知られている。

（粒子の？疑集磯枯） 一般に凝集によりエアロゾルは粒子個数が減少し、粒子
が大きくなるものである。この凝集機構のうち主なもの
として以下のものが考えられる。

■ブラウン凝集　・・・これはブラウン運動による粒子
間衝突である。

■速度勾配による凝集　・・・層流場やせん断流れ場な
どで流体の速度差によっておこる衝突である。

■乱流凝集　・・・次の２つの機構によって衝突する。

本孔流速度成分のもつ空間的速度差による衝突 水気体と粒子との開の運動のズレ、即ち粒子の追従性の
差による衝突 ■沈降速度差による凝集　・・・これは重力場や遠心力
場などにおいて粒径の違いにより生じる沈降速度差によ
る衝突である。

（流れ系の運動） ここにおいて発明者等は油脂分離回収装置の高捕捉効率
維持の条件としての内部構造を設ｙ１するに当たり、エ
アロゾル粒子の障害物あるいは壁への沈着過程としての
粒子の流れ運動について■遠心力場での粒子の運動、■
衝突効率を三大要素として想定したのでこれについて述
べる。

■遠心力場での粒子の運動 角速度をもって等速用運動をする気流中に浮遊する粒子
は遠心力が作用し粒子は半径方向へ移動する。この場合
遠心力は半征及び速度と共に増大するものである。

■衝突効率 球、円筒その他の障害物に接近するエアロゾルから、粒
子が慣性により衝突捕集される割合を知る尺度としては
衝突効率ηｒが用いられ、次式で定義される。

（慣性衝突による捕集） 比較的大きい粒子は流線に従って流れ、障害物Ｌ：、］
：っで流れの方向が急変した時、粒子は粒子の買置によ
るｔＪ’ｉ性力によって流れの変化に追従できず、障害
物に衝突してｈｎ促される。これは慣性衝突によるＪＩ
ｔｌ集といわれている。

また、杓子が比較的小さい場合には質量が小さいために
流れに来りやすく、慣性衝突、さえぎりによる捕集は殆
ど見られない。だからといって（）。

０５μＷ以下の粒子が全て通過しているわけでなくブラ
ウン運動により粒子は不規則に動き、その移動鉗離も粒
子が小さいほど大であることがわかった。

（ブラウン運動） 発明者等が捕捉効率の高レベル維持の条件で特に注目し
て外なエアロゾル粒子のブラウン運動について述べてみ
よう。エアロゾル粒子の粒径力弓μ粕以下になると静止
気体中でも、それ自体ランダム運動をしている。このよ
うな不規則運動をブラウン運動といい粒径が小さいほど
活発となる。

気体分子においては一つの分子に衝突するまでの軌跡が
第１９図（、）に示すように直線的であるが、エアロゾ
ル粒子は質量がそれに衝突するガス分子の質量に比べて
遥かに大きいため、分子と多数回衝突する過程で運動の
方向を変える。そのために１１９図（ａ）のように滑ら
かな曲線を描くことになる。

以上の如く要約した物理的要素を念頭に置きつつ、既知
の先発市販磯とは異色ともいえる構造開発がなされたの
である。

即ち、本発明は偵煙路内に内蔵されたオイルエリミネー
タ−内゛に油脂を含んだ油煙を通過させると、相互に組
み合わされた複数枚の螺旋羽根によって進入油煙が複数
の対向気流として進行し、傾斜した螺旋羽根の特有角度
で心的なスパイフル状の１ｎ′１１１：運動を起こさせ
るようにしたものであり、気流の速度差による油脂粒子
間の衝突、乱流速度成分のもつ空間速度差による衝突、
気体と油脂粒子との間の運動のずれ（油脂粒子の追従性
の差）による衝突、粒径差による重力や遠心力の作用で
のン疑集作用等の現象を促進して油脂の捕捉性能を高め
、更に微粒子特有のブラウン運動を活発化して油脂微粒
子の捕捉性を高めることができたものである。

（実施例）　７は」二面及び曲面が開口した本体ハウジ
ングであり、」〕前面開口には防火グンパー装置９が載
設されており、前面開口１０の上縁及び両側縁からはフ
ード１１が前方へ向けて延出させられている。本体ハウ
ジング７の前部下面は前方へ向けて斜め上がりに傾斜し
た傾斜底面１２を形成されており、７−ド１１の開口１
３も傾斜底面１２と路面−となるように斜めに傾斜して
開口させられている。１４は本体）１ウジング７の前面
開口１０よりもやや奥へ引っ込めて垂直に設けられた中
板であり、中板１４は解放口を有し、中板ｊ４の上端よ
り前面開口１０の上縁へ向けて斜め上がりにバッフルつ
オール６が延出されている。

４は複数個のオイルエリミネータ−２を横に一列に並列
して一体に形成したステンレス製の油脂捕捉ユニットで
あり、油煙入口側御の前後からは背方へ向けて針め上が
りに偏向バッフル板５を延出させてあり、油煙出口側ホ
の下面はやや細く紋って前後に係止段部１５を形成しで
ある。一方、中板１４下端には前方へ向けて屈曲された
被係止片１６が設けられ、傾斜底面１２の」一端には被
係止部１７が立設されており、油脂捕捉ユニット４は７
−ド１１の開口１３より納入して背面を中板１４に当接
させると共に前後の係止段部１５を被係止片１６と被係
止部１７とに引っ掛けて着脱自在に支持され、排煙路口
内の幅方向に亘って配置され、偏向パンフル板５はバッ
フルウオール６に向けて突出し、油脂捕捉ユニット、４
下面の油煙出口側ホは傾斜底面１２に臨んでいる。

しかして、防火ダンパー装置９の上面は天井裏のダクト
（図示せず）などに接続され、排気ファン（図示せず）
などによって強制的に排気されると油脂を含んだ油煙イ
は開口１３より７−ド１１内へ勢いよ（導入される。導
入された油煙イは偏向バッフル板５の先を回って強制的
に反転させられ、このとき油煙イ中の油脂ハの粗粒子や
微細ごみは慣性によってバッフルウオール６に衝突し、
分離除去される。しがも偏向バッフル板５により反転さ
せられた油煙イのｆ（下には油脂１＋ｔｌ捉ユニツト４
が位１６シているために油煙イはここで微減速され、ス
ムーズな流れを阻害されてほば幅方向一杯に広がるため
付着油脂は第８図に示すようにバッフルウオール６の幅
方向にＷの幅で広がってほぼ均一に４１１着することに
なる。この後、油煙イは油脂捕捉ユニット４のオイルエ
リミネータ−２中を通過する。

オイルエリミネータ−２は第９図から第１３図に示すよ
うに、上下開口した四角筒状の筒体３内に二枚の螺旋羽
根１を軸心Ｃを共有するように組み合わせて内接させ、
各螺旋羽根１間に２条の螺旋通路３２を形成したもので
あり、螺旋通路３２の２つの入口３’２　ａ同志は軸心
Ｃと垂直な平面内にあって互いに軸心Ｃの回りに位置が
ずれており、螺旋通路３２の２つの出口３２ｂ同志も軸
心Ｃと垂直な平面内にあって互いに軸心Ｃの回りに位置
がずれており、筒体３の下側の油煙出口側ホは上側の油
煙入口側二よりも絞っである。しかして、オイルエリミ
ネータ−２中へ進入してきた油煙イは螺旋羽根１に衝突
して油脂ハを除去され、螺旋羽根１の傾斜に沿って流下
しつつスパイラル回転しながら油脂ハが遠心力によって
振り飛ばされて筒体３に衝突して分離され、互いに螺旋
羽根１の下端の小傾斜片１８に沿って流れて筒体３内面
に真っ直ぐにバッフルして更に油脂ハが除去される。従
って、螺旋羽根１の角度αはバッフル作用によって油脂
ハを除去する機能と油煙イをスパイラル回転させられる
角度である必要がある。更には、一定角速度で回転する
ときには軸心Ｃがらの距離によって速度が変化するので
、この速度差によっても粒−ｆ−同志が衝突し、軸心部
分においては流れ方向の）°４なる油煙イの流れが交差
して衝突し、これらの衝突によっても油脂ハが分離除去
される。尚、螺旋羽根１は第１４図に示すように三枚以
上の複数枚の組み今わせであってもよく、筒体３を第１
７図に示すように円筒や四角形以外の多角形（三角形、
五角形、六角形など）であってもよい。しかしながら、
四角筒状の筒体３のように角数の少ないものの方か、油
煙イがスパイラル回転するときの同＋１ｇ　’１′径の
変動が大きく隅部へにおいてオイルエリミネータ−２外
壁がバッフルプレートとして大きなバッフル効果を期待
できる上、筒体３の角形断面内で強制的に油煙イをスパ
イラル回転させているために筒体３の内面近傍で不規則
なスパイラル乱流を生じ、油脂ハの微粒子の高い捕捉効
率を達成でき、更に四角筒体であれば第６図のように複
数個のオイルエリミネータ−２を一列に並べて油脂捕捉
ユニット４をＩｎ成した場合にスペース的なロスがなく
、四角のオイルエリミネータ−２が最も実用的である。

油脂捕捉ユニット４を通過した油煙イはスパイラル回転
しながら本体ハウジング７の傾斜底面１２に衝突して」
１方へ反転し、反転時の遠心力で傾斜底面１２に油脂ハ
をイ」着させる。

更に、本体ハウジング７の背板１９前面及び中板１４上
方には断面路くの字状に屈曲した偏向板２０．２１．２
２が交互に設けられており、この間を通過する上昇油煙
イを蛇行させて遠心力でバッフルさせるようになってい
る。このようにして油脂ハを分離除去された排気イ′は
防火グンパー装置９を通ってダクトより屋外へ排出され
るのである。

防火グンパー装置９内には開閉自在な複数枚のシャッタ
ー羽１２３が内装されており、外部には自動閉鎖器２４
が設けられており、本体ハウジングアの−り面間１」８
へ向けて突出させられたサーミスタやサーモカップルな
どの温度検知器２５が予め設定された検知温度を検知す
ると自動閉鎖器２４内の電磁装置２６が作動してシャッ
ター羽根２３が密閉され、延焼を防止するようになって
いる。

又、７−ド１１の上面にもサーミスタなどの温度検知器
２７が取り付けられており、これが以上温度を検知する
とシャッター羽根２３を閉じるとともに本体ハウジング
７の下の火元消火ノズル２８より下方の熱調理機器に消
火液を噴射させる。

２９は洗剤を含んだ熱湯などの洗浄液トを一定時間噴出
させる洗浄ノズルであり、例えば自動または手動で間欠
洗浄を行ったり、始終業時に洗浄を行ったりして毎日洗
浄することにより油脂のこびりつきを防止できるもので
あり、人手を要さず簡単に洗浄を行えるものである。又
異常昇温時にもここから洗浄液（または消火液）を噴出
させて消火用に兼用させることもでトる。洗浄後の汚水
は本体ハウジング７の底の排水管３０より外部に排出処
理される。

ｔｊｓ１８図に示すものは本発明の他例であり、バッフ
ルウオール６下端の中板１４の垂下長を極く短くし、油
脂捕捉ユニット４背面の係１に段部１５を被係止バイブ
３１によって支持するようにしたものであり、油脂捕捉
ユニット４を取り外すと本体ハウジング７内部が大きく
解放され、内部の点検、掃除などが行い易いようにした
ものである。

［発明の効果］ 本発明は叙述のごとく構成されているから、オイルエリ
ミネータ−内を通過する油煙は螺旋羽根に衝突してスパ
イラル状に回転し、このスパイラル回転の為に油煙中の
油脂分は遠心力によって振り飛ばされ、油煙から分離捕
捉されるのである。

従って、連続的に遠心分離できて掴煙路長あたりの高い
遠心分離効率を達成できるという利点が有る。また、油
煙をスパイラル回転させることによって軸心部分と外周
部分とで油煙の流速が変化し、速度差による油脂粒子同
志の衝突や、気体と油脂粒子の衝突などを促進して一層
油脂ｔｍ捉効率を高めることができるという利点がある
。しかも、このユニット化されたオイルエリミネータ−
を油脂捕捉ユニット内に組み込むことによってコンパク
トな油脂捕捉ユニットを構成でき、掃除なども簡単に行
え、油煙の通過を妨げて油煙を排煙路のほぼ全幅に広げ
て油脂の捕捉を効果的に行えるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の一部省略した斜視図、第２図は同上の
作用説明図、第３図は同上の油脂捕捉を示１分布図、第
４図は本発明の一実施例を示す概略斜視図、第５図は同
」二の断面図、第６図は同上の油脂捕捉ユニットの斜視
図、第７図は同上の作用説明図、第８図は同上の油脂捕
捉状態を示す分布図、ｆｌ、９図は一個のオイルエリミ
ネータ−を示す一部破断した斜視図、ｔＩＳ１０図乃至
第１３図は同」−のオイルエ１７　ミネーターの分解斜
視図、平面図及び正断面図及び側断面図、！１１′１１
４図乃至第１（１図はオイルエリミネータ−の他例を示
す斜視図、嘔面図乃至正断面図、第１７図はオイルエリ
ミネータ−の更に他例を示す一部破断した斜視図、第１
８図は本発明の他例を示す断面図、ｒｊＳ１９図（ａ）
（ｂ）は気体分子とエアロゾル粒子のブラウン運動を示
す比較図である。 １・・・螺旋羽根、３・・・筒体、３２・・・螺旋通路
、３２ａ・・・入口、３２ｂ・・・出口、Ｃ・・・軸心
。 代理人　弁理士　石　１）長　七 第９図 第１０図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）筒体内に軸心を共有するように複数枚の螺旋羽根
   を設けて各螺旋羽根間に複数条の螺旋通路を形成し、各
   螺旋通路の入口及び出口を夫々軸心と垂直な同一平面内
   に設けると共に各々の入口同志及び出口同志の位置を軸
   心の回りに互いにずらせて成ることを特徴とするオイル
   エリミネータ−０（２）　多角形筒状の筒体内に螺旋羽
   根を設けて成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載のオイルエリミネータ−０ （３）四角筒状の筒体内に螺旋羽根を設けて成ることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のオイルエリミネ
   ータ−０