JPS6259963B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 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、第１図に示すような反転バツフル方式の油脂
分離回収装置が知られている。これは第２図に示
すように排気フアン（図示せず）により排煙路ロ
内へ導入された油煙イを偏向バツフル板５により
急激に反転させ、反転時の遠心力によつて油煙イ
中の油脂ハをバツフルウオール６に衝突させて分
離除去するものであつた。しかしながら、斯る反
転バツフル方式にあつては連続（断続）的に反転
させるための排煙路ロをジグザクに蛇行させたと
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
いという問題があつた。尚また、斯る従来例にあ
つては排煙路ロ内が全幅に亘つて連続的に開口さ
れていて何等排煙の障害となるものは無かつたの
で、排煙路ロ内に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図のようにバツフルウオー
ル６の中央部に油脂ハが衝突凝集して集中的に付
着し（Ｌはバツフルウオールの幅、W′は油脂の
付着幅）、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つた。

［発明の目的］ 本発明は叙上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脂を通過させ
ることにより、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つて油煙中の油脂分
を遠心分離でき、連続的に作用する遠心力によつ
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ーと、そ
のオイルエリミネータを内蔵した油脂分離回収装
置を提供するにある。

［発明の開示］ 本発明の特定発明は、角筒状をした筒体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同士を軸心ｃ部分で互いに
連通させ、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同士及び出口３２ｂ同士
の位置を軸心ｃ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に係るものであ
り、また本発明の併合発明は、角筒状をした筒体
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３
２を形成し、各螺旋通路３２同士を軸心ｃ部分で
互いに連通させ、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同士及び出口３２
ｂ同士の位置を軸心の回りに互いにずらせて成る
オイルエリミネーター２を内蔵したことを特徴と
する油脂分離回収装置に係るものであり、これに
よつて上記目的を達成するに至つた。

即ち、分離回収せんとする油脂の物理的特性と
本発明の作用は次の通りである。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（AEROSOL PARTICLE）と呼ぶ。その粒
子が固体の場合はダスト（DUST）、液体の場合
はミスト（MIST）と呼ぶ場合があるからであ
る。ここにおいて高捕捉効果を維持する油脂分離
回収装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） 今日まで僅か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
しうるものでなかつたようである。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
る特性を持つていることは知られている。

（粒子の凝集機構） 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つておこる衝突であ
る。

乱流凝集……次の２つの機構によつて衝突す
る。

＊乱流速度成分のもつ空間的速度差による衝突 ＊気体と粒子との間の運動のズレ、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計する
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、衝突効率を二大要素と
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 角速度をもつて等速円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径及び速度と共
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。

ηｒ＝ 物体の十分前方における捕集に有効な流れ断面積／エア
ロゾル流れ方向への物体の投影面積 （慣性衝突による捕集） 比較的大きい粒子は流線に従つて流れ、障害物
によつて流れの方向が急変した時、粒子は粒子の
質量による慣性力によつて流れの変化に追従でき
ず、障害物に衝突して捕捉される。これは慣性衝
突による捕集といわれている。

また、粒子が比較的小さい場合には質量が小さ
いために流れに乗りやすく、慣性衝突、さえぎり
による捕集は殆ど見られない。だからといつて
0.05μｍ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
移動距離も粒子が小さいほど大であることがわか
つた。

（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
に注目してきた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が１
μｍ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１７図ａ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
第１７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、既知の先発市販機とは異色ともいえる本発明
の構造開発がなされたのである。即ち、本発明は
排煙路内に内蔵されたオイルエリミネーター２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１によつて進入油煙
が複数の対向気流として進行し、傾斜した螺旋羽
根１の特有角度で求心的なスパイラル状の慣性運
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凝集作
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。
更に、螺旋通路３２が形成されている筒体３は角
筒状をしているので、螺旋通路３２内で旋回運動
する油煙が筒体３のコーナ部内面に衝突し、油脂
の捕捉効率が向上し、また螺旋通路３２の軸心ｃ
部分で螺旋通路３２同士が互いに連通しているの
で、互いに逆方向に流れる油煙同士が干渉しあつ
て油煙粒子が衝突により成長し、油脂の捕捉効率
が増大するものである。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を添付図により説明す
る。７は上面及び前面が開口した本体ハウジング
であり、上面開口８には防火ダンパー装置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、フード１１の開口１３も傾斜底面１２と略
面一となるように斜めに傾斜して開口させられて
いる。１４は本体ハウジング７の前面開口１０よ
りもやや奥へ引つ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１４の上端
より前面開口１０の上縁へ向けて斜め上がりにバ
ツフルウオール６が延出されている。

４は複数個のオイルエリミネーター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
捕捉ユニツトであり、油煙入口側ニの前後からは
背方へ向けて斜め上がりに偏向バツフル板５を延
出させてあり、油煙出口側ホの下面はやや細く絞
つて前後に係止段部１５を形成してある。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の上端には被係
止部１７が立設されており、油脂捕捉ユニツト４
はフード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とに引つ掛けて着脱自
在に支持され、排煙路ロ内の幅方向に亘つて配置
され、偏向バツフル板５はバツフルウオール６に
向けて突出し、油脂捕捉ユニツト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、排気フア
ン（図示せず）などによつて強制的に排気される
と油脂を含んだ油煙イは開口１３よりフード１１
内へ勢いよく導入される。導入された油煙イは偏
向バツフル板５の先を回つ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
みは慣性によつてバツフルウオール６に衝突し、
分離除去される。しかも偏向バツフル板５により
反転させられた油煙イの直下には油脂捕捉ユニツ
ト４が位置し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ぼ幅方向一
杯に広がるため付着油脂は第８図に示すようにバ
ツフルウオール６の幅方向にＷの幅で広がつてほ
ぼ均一に付着することになる。この後、油煙イは
油脂捕捉ユニツト４のオイルエリミネーター２中
を通過する。

オイルエリミネーター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
を二枚の螺旋羽根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３２ａ同士は軸心ｃと垂直な平面内
にあつて互いに軸心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同士も軸心
ｃと垂直な平面内にあつて互いに軸心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ニよりも絞つてある。しかし
て、オイルエリミネーター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の傾斜に沿つ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つて振り飛ばさ
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に沿つて流れて筒体３内
面に真つ直ぐにバツフルして更に油脂ハが除去さ
れる。従つて、螺旋羽根１の角度αはバツフル作
用によつ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から
の距離によつて速度が変化するので、この速度差
によつても粒子同士が衝突し、軸心部分において
は流れ方向の異なる油煙イの流れが交差して衝突
し、これらの衝突によつ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合わせであつてもよく、ま
た筒体３は四角形以外の多角形（三角形、五角
形、六角形など）の角筒状であつてもよい。しか
しながら、四角筒状の筒体３のように角数の少な
いものの方が、油煙イがスパイラル回転するとき
の回転半径の変動が大きく隅部ヘにおいてオイル
エリミネーター２外壁がバツフルプレートとして
大きなバツ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ー２を一列に並べ
て油脂捕捉ユニツト４を構成した場合にスペース
的なロスや隙間の発生がなく、四角のオイルエリ
ミネーター２が最も実用的である。油脂捕捉ユニ
ツト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に衝突して上
方へ反転し、反転時の遠心力で傾斜底面１２に油
脂ハを付着させる。

更に、本体ハウジング７の背板１９前面及び中
板１４上方には断面略くの字状に屈曲した偏向板
２０，２１，２２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
ツフルさせるようになつている。このようにして
油脂ハを分離除去された排気イ′は防火ダンパー
装置９を通つてダクトより屋外へ排出されるので
ある。

防火ダンパー装置９内には開閉自在な複数枚の
シヤツター羽根２３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７の上面開口８へ向けて突出させられたサーミ
スタやサーモカツ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４
内の電磁装置２６が作動してシヤツター羽根２３
が密閉され、延焼を防止するようになつている。
又、フード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
度を検知するとシヤツター羽根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つたり、始終業時に洗浄
を行つ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きる。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。

第１８図に示すものは本発明の他例であり、バ
ツフルウオール６下端の中板１４の垂下長を極く
短くし、油脂捕捉ユニツト４背面の係止段部１５
を被係止パイプ３１によつて支持するようにした
ものであり、油脂捕捉ユニツト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
イルエリミネーター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つて振
り飛ばされ、油煙から分離捕捉されるのである。
従つて、連続的に遠心分離できて排煙路長あたり
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
つ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士の衝突や、気体と
油脂粒子の衝突などを促進して一層油脂捕捉効率
を高めることができるものである。更に、螺旋通
路が形成されている筒体は角筒状をしているの
で、螺旋通路内で旋回運動する油煙が筒体のコー
ナ部内面に衝突し、油脂の捕捉効率が向上し、ま
た螺旋通路の軸心部分で螺旋通路同士が互いに連
通しているので、互いに逆方向に流れる油煙同士
が干渉しあつて油煙粒子が衝突により成長し、油
脂の捕捉効率が増大するという利点がある。しか
も、特定発明のオイルエリミネータは簡単な構造
でコンパクトな構造をしているので、これを適宜
油煙流路内に組み込むことにより容易に油脂分離
手段を構成できるものである。また、併合発明の
油脂分離回収装置は、上記オイルエリミネータを
内蔵しているので、これを厨房などに設置するこ
とにより厨房で発生する油脂分を効率良く捕集で
きるものであり、しかも油脂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
示す分布図、第４図は本発明の一実施例を示す概
略斜視図、第５図は同上の断面図、第６図は同上
の油脂捕捉ユニツトの斜視図、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、第９図は一個のオイルエリミネーターを示
す一部破断した斜視図、第１０図乃至第１３図は
同上のオイルエリ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、第１４図乃至第１
６図はオイルエリミネーターの他例を示す斜視
図、平面図乃至正断面図、第１７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、第１８図は本発明の他例を示す断面図であ
る。 １……螺旋羽根、２……オイルエリミネータ、
３……筒体、３２……螺旋通路、３２ａ……入
口、３２ｂ……出口、ｃ……軸心。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 角筒状をした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、各螺旋通路同士を軸心部分
   で互いに連通させ、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
   の入口同士及び出口同士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
   ネーター。 ２ 角筒状をした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、各螺旋通路同士を軸心部分
   で互いに連通させ、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
   の入口同士及び出口同士の位置を軸心の回りに互
   いにずらせて成るオイルエリミネーターを内蔵し
   たことを特徴とする油脂分離回収装置。 ３ 排煙路内全幅に亘つて複数個のオイルエリミ
   ネータを並設して成ることを特徴とする特許請求
   の範囲第２項記載の油脂分離回収装置。 ４ 並設された複数個のオイルエリミネータを一
   体に形成して成ることを特徴とする特許請求の範
   囲第３項記載の油脂分離回収装置。