(57)【要約】【課題】  高い油捕集効率を実現すると共に、フィルタで捕獲し飛散した油分を確実に捕集するフィルタユニットおよびレンジフードを提供する。【解決手段】  孔１１を有する円盤状のフィルタ１０と、フィルタを回転させる電動機２０と、フィルタの周囲を囲む油分捕集部材３０と、を備え、フィルタ１０は、孔１１を有する通気領域部１２と、通気領域部１２の外周側に、孔１１を有さない周縁部１３と、を有し、周縁部１３の外周を含む平面は、通気領域部１２の外周を含む平面とは一致しないフィルタユニット。【選択図】  図４
2014238229.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
孔を有する円盤状のフィルタと、
前記フィルタを回転させる電動機と、
前記フィルタの周囲に位置する油分捕集部材と、を備え、
前記フィルタは、
前記孔を有する通気領域部と、
前記通気領域部の外周側に、前記孔を有さない周縁部と、
を有し、
前記周縁部の外周を含む平面は、前記通気領域部の外周を含む平面とは一致しないことを特徴とするフィルタユニット。
【請求項２】
前記周縁部は、円周状に屈曲部を有し、
前記周縁部の外周を含む平面と前記通気領域部の外周を含む平面とは平行であることを特徴とする請求項１に記載のフィルタユニット。
【請求項３】
前記屈曲部は、前記フィルタの半径方向において、前記周縁部と前記通気領域部とが鈍角をなすように形成されていることを特徴とする請求項２に記載のフィルタユニット。
【請求項４】
前記周縁部の外周は、前記通気領域部の外周より前記電動機とは反対側に位置することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のフィルタユニット。
【請求項５】
前記通気領域部は、円周状に屈曲部を有し、
前記周縁部の外周を含む平面と前記通気領域部の外周を含む平面とは平行であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のフィルタユニット。
【請求項６】
前記電動機が前記フィルタを回転させることにより、空気に含まれる油分を、前記通気領域部の表面部に衝突させ、前記フィルタの周囲に位置する前記油分捕集部材の方へ飛散させ、前記油分捕集部材で捕集する請求項１乃至５のいずれかに記載のフィルタユニット。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載のフィルタユニットと、
空気の流れを発生させるファンと、
前記ファンと連通する連通口を有する内面パネルと、
を備え、
前記フィルタユニットは、前記連通口に位置し、前記空気の流れの流路上であって前記ファンより上流側に設けられるレンジフード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルタユニットおよびレンジフードに関し、特にフィルタを回転させるフィルタユニットおよびそれを備えたレンジフードに関する。
【背景技術】
【０００２】
調理器の上方または周囲に設置され、調理により発生した煙や油粒子、臭気を捕集して排気または室内に循環するレンジフードには、捕集した空気から油を分離回収するためのフィルタが設けられている。このフィルタは、油捕集率を高めることがフィルタの下流側の送風機やダクト等の汚れを防止し、これらのメンテナンス周期の長期化や長寿命化に貢献することから、円盤状のフィルタを高速回転させることで高い油捕集率を実現する高捕集型フィルタユニットを搭載したレンジフードを本出願人自ら出願している（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特願２０１１−２９０１５０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この高捕集型フィルタユニットでは、高速回転する円盤状のフィルタの周囲やその下方に位置して油脂分を回収する部材を設けて、油脂分がレンジフードから滴下することを防止している。つまり、この部材は、フィルタの周囲等を覆い、フィルタから飛散した油を留めておく機能を有する必要があるので、中央側にフランジを設けて油溜まり部としての容量を確保している。
【０００５】
このため、このフランジと回転するフィルタが接触しないように、フィルタはフランジよりも上側（空気流の下流側）に位置して設けられる。この時、フィルタの周囲を囲む部分の上端が、フィルタの外周縁よりも十分に上方に位置するように設けなければ、フィルタで飛散した油分を確実に捕集できず、油が漏れてしまうことになる。このため、この部材で捕集できなかった油分がフードに付着し、レンジフードの下に滴下してしまうという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、高い油捕集効率を実現すると共に、フィルタで捕獲し飛散した油分を確実に捕集するフィルタユニットおよびレンジフードを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、孔を有する円盤状のフィルタと、そのフィルタを回転させる電動機と、フィルタの周囲に位置する油分捕集部材と、を備え、フィルタは、孔を有する通気領域部と、その通気領域部の外周側に、孔を有さない周縁部と、を有し、その周縁部の外周を含む平面は、通気領域部の外周を含む平面とは一致しないことを特徴とするフィルタユニットが提供される。
これによれば、空気流の方向において、フィルタの周縁部の外周である端部と通気領域部とが異なる面に属することで、通気領域部で捕獲した油分が周縁部の端部にガイドされた時、油分の飛散する位置を調整することが可能となる。これにより、油分を確実に捕集するフィルタユニットを提供することができる。また、フィルタユニットおよびこれを組み込むレンジフードの設計自由度が高くなる。また、平板に屈曲部や湾曲部を形成することで、フィルタの強度も向上させることができる。
【０００８】
さらに、周縁部は、円周状に屈曲部を有し、周縁部の外周を含む平面と通気領域部の外周を含む平面とは平行であることを特徴としてもよい。
これによれば、空気流の方向において、油分を所定の位置に飛散させることができる。
【０００９】
さらに、屈曲部は、フィルタの半径方向において、周縁部と通気領域部とが鈍角をなすように形成されていることを特徴としてもよい。
これによれば、周縁部の端部へ油分をスムーズに案内することができる。
【００１０】
さらに、周縁部の外周は、通気領域部の外周より電動機とは反対側に位置することを特徴としてもよい。
これによれば、周縁部の外周である端部が、通気領域部の外周より電動機の反対側（空気流の上流側）に位置することで、通気領域部で捕獲した油分を飛散させる位置をフィルタの上流側に変更することができる。これにより、油分捕集部材のフィルタの周囲を囲む部分の上端の高さを低くすることができるので、製造コストを安くすることができると共に、設計の自由度が高くなる。また、油分がフィルタに付着する場合主にフィルタの空気流上流側の表面に付着するので、周縁部の端部が通気領域部の上流側に位置することで、よりスムーズに油分を周縁部の端部へ案内することができる。
【００１１】
さらに、通気領域部は、円周状に屈曲部を有し、周縁部の外周を含む平面と通気領域部の外周を含む平面とは平行であることを特徴としてもよい。
これによれば、空気流の方向において、油分の飛散する位置を調整することがより容易に可能となる。また、フィルタユニットおよびこれを組み込むレンジフードの設計自由度がより高くなる。
【００１２】
さらに、電動機がフィルタを回転させることにより、空気に含まれる油分を、通気領域部の表面部に衝突させ、フィルタの周囲に位置する油分捕集部材の方へ飛散させ、油分捕集部材で捕集することを特徴としてもよい。
これによれば、圧力損失が小さい状態で高い油捕集効率を有するフィルタユニットを提供できる。即ち、フィルタを高速で回転させて、空気に含まれる油分をフィルタの表面に衝突させ、周囲に位置する油分捕集部材の方へ飛散させることで、フィルタに油分が付着し目詰まりを起こすことが少なくなる。これにより、フィルタ自体の洗浄の労力が低減し、使用するに従って圧力損失が増加することを防止でき、さらに、空気流路におけるフィルタより下流部分にほとんど油分が付着しないため、フィルタより下流部分を清掃／洗浄する手間を大幅に軽減するレンジフードを提供できる。
【００１３】
また、上記課題を解決するために、上記のフィルタユニットを備えるレンジフードを提供することができる。
これによれば、高い油捕集効率を実現すると共に、フィルタで捕獲し飛散した油分を確実に捕集するレンジフードを提供することができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明によれば、高い油捕集効率を実現すると共に、フィルタで捕獲し飛散した油分を確実に捕集するフィルタユニットおよびレンジフードを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る第一実施例のレンジフードの（Ａ）正面図、（Ｂ）平面図、（Ｃ）底面図、（Ｄ）右側面図、（Ｅ）右下から見た斜視図、（Ｆ）右上から見た斜視図。
【図２】本発明に係る第一実施例のレンジフードの、整流板を取り外した場合の、右下から見た斜視図。
【図３】本発明に係る第一実施例のレンジフードの断面図（図１（Ａ）のＩ−Ｉ断面における）。
【図４】本発明に係る第一実施例のフィルタユニットの、（Ａ）平面図、（Ｂ）断面図（（Ａ）のＩ−Ｉ断面における）、（Ｃ）拡大断面図（（Ｂ）におけるＢ部分）。
【図５】本発明に係る第一実施例のフィルタの、（Ａ）平面図、（Ｂ）断面図（（Ａ）のＡ−Ａ断面における）、（Ｃ）正面図、（Ｄ）側面図、（Ｅ）底面図。
【図６】本発明に係る第一実施例のフィルタの、（Ａ）底面図、（Ｂ）部分拡大図。
【図７】本発明に係る第一実施例の変形例のフィルタユニットの、（Ａ）平面図、（Ｂ）断面図（（Ａ）のＩ−Ｉ断面における）、（Ｃ）拡大断面図（（Ｂ）におけるＢ部分）。
【図８】本発明に係る第一実施例の変形例のフィルタの、（Ａ）平面図、（Ｂ）断面図（（Ａ）のＡ−Ａ断面における）、（Ｃ）正面図、（Ｄ）側面図、（Ｅ）底面図。
【図９】本発明に係る第二実施例のレンジフードにおける作用説明図。
【図１０】本発明に係る第二実施例のレンジフードにおける作用説明拡大図。
【図１１】本発明に係るフィルタの孔の形状の変形例を示す説明図。
【図１２】本発明に係るレンジフードの第二実施例における孔径平均通過時間と捕集率の関係を示すグラフ。
【図１３】本発明に係るレンジフードの第二実施例と従来技術における、フィルタでの捕集率と下流部品への油分付着の関係を得るための試験に使用した試験構成図。
【図１４】先行技術のフィルタユニットの、（Ａ）平面図、（Ｂ）断面図（（Ａ）のＩ−Ｉ断面における）、（Ｃ）拡大断面図（（Ｂ）におけるＢ部分）。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下では、図面を参照しながら、本発明に係る各実施例について説明する。
＜第一実施例＞
図１乃至図３を参照し、本実施例にかかるレンジフード１について説明する。レンジフード１は、下方または周囲で行われる調理によって発生する湯気や油煙等を捕集するための、上方に凹状の内面パネル５を内面に有する薄型のフード部２を有する。フード部２は、上部後方に位置する連通口６付近で、排気ダクト（図示せず）に接続された送風機ボックス３と連結されている。送風機ボックス３は、内部にシロッコファンであり空気の流れＤ１を発生させるファン４を有する。従って、ファン４が稼働すると連通口６は負圧となり、内面パネル５の下方の空気は連通口６を通して吸入され、排気ダクトを通して外部に排出される。連通口６は、ファン４と連通し、ファン４が発生させた空気の流れＤ１の流路上であって、ファン４より空気の流れの上流側に位置する。
【００１７】
連通口６には、内面パネル５との間に空気の流路となりうる隙間が生じないように取り付けられる取付板５０と、空気の流れＤ１を通過させる孔を有する円盤状のフィルタ１０と、フィルタ１０の円盤の中心に回転軸を連結され、フィルタ１０を回転させる電動機２０と、電動機２０を取付板５０に取り付けるための電動機取付具４０と、取付板５０に取り付けられ、フィルタ１０の外周縁を囲む油分捕集部材３０と、を備えるフィルタユニット１００が存在する。従って、レンジフード１は、ファン４が発生させる空気の流れＤ１の流路上であって、ファン４よりその流れの上流側に存在し、その空気の流れを図視で下から上に通過させる孔を有するフィルタ１０を、回転可能に備える。
【００１８】
内面パネル５の下方の空気は、調理によって発生する湯気や油煙等を含んでおり、ファン４が稼働すると、連通口６に存在する、即ちファン４が発生させた空気の流れＤ１の流路上であってファン４より上流側に位置するフィルタ１０の孔に吸引され、その孔を通過することになる。フィルタ１０は、電動機２０により回転可能に設けられており、レンジフード１が稼働すると、ファン４が空気の流れＤ１を発生させる共に電動機２０がフィルタ１０を回転させる。レンジフード１は、フィルタ１０を回転させることにより、空気に含まれる油分を油分捕集部材３０に捕集する。捕集の仕方は後述する。
【００１９】
かかるレンジフード１は、従来のスロットフィルタやＨＥＰＡフィルタ等を用い、スリットや目を細かくしたり、重ね合わせて複層としたりすることにより油捕集効率を向上させることに比べ、圧力損失が小さい状態で高い油捕集効率を有することができる。即ち、従来のスロットフィルタやＨＥＰＡフィルタ等を用いて、スリットの目を細かくする、あるいは重ね合わせて複層とすることで油捕集効率を向上させると、フィルタの通気部が複雑な流路を形成するため、通気抵抗が高くなる傾向があるが、かかるレンジフード１の場合には、フィルタの回転によって油捕集効率を高めているため、このような複雑な流路を形成する必要がない。よって従来のフィルタと比較して低い通気抵抗を維持したまま高い油捕集効率を得ることができる。また、フィルタに油分が付着し目詰まりを起こすことが少なくなることにより、フィルタ自体の洗浄の労力が低減し、使用するに従って圧力損失が増加することを防止でき、さらに、空気流路におけるフィルタより下流部分にほとんど油分が付着しないため、フィルタより下流部分を清掃／洗浄する手間を大幅に軽減するレンジフードを提供できる。
【００２０】
ファン４のファンの種類は特に限定されず、空気の流れを生じさせる軸流ファンなどのその他のファンであってよい。好ましくは、本実施例に使用された、静圧の高いシロッコファンである。また、フード部２の下方には、フード部２と着脱可能であり、フード部２との間に隙間を有して吸込力を高める整流板７を備える。本実施例におけるレンジフード１は整流板７を備えるが、整流板７の存在は特に限定されず、あってもなくてもよい。整流板が存在しない場合または整流板を取り外した場合には、図２に示すように、フード部２の内面である上方に凹状の内面パネル５と、内面パネル５に隙間が生じないように取り付けられた取付板５０と、円盤状のフィルタ１０と、取付板５０に取り付けられフィルタ１０の外周縁を囲むように設けられた油分捕集部材３０とが、直接使用者から視認できる。
【００２１】
次にフィルタユニット１００について説明する。まず、図１４を参照して、先行する技術について説明する。フィルタユニット１００Ｚは、連通口に取り付けられる取付板５０Ｚと、空気の流れを通過させる孔１１Ｚを有する円盤状のフィルタ１０Ｚと、フィルタ１０Ｚの円盤の中心に回転軸を連結され、フィルタ１０Ｚを回転させる電動機２０Ｚと、電動機２０Ｚを取付板５０Ｚに取り付けるための電動機取付具４０Ｚと、取付板５０Ｚに取り付けられ、フィルタ１０Ｚの周囲を囲むように設けられた油分捕集部材３０Ｚとを備える。
【００２２】
取付板５０Ｚは、中央部にフィルタ１０Ｚを配置できる円形の開口部を備えたほぼ正方形の平板である。取付板５０Ｚと連通口の取り付けは、隙間などを有さずになされ、この取り付け部分には空気の流れは通過しない。従って、円形の開口部は、ファン４が発生させた空気の流れを通過させる唯一の部分となり、この開口部はファン４が発生させる空気の流れの流路となる。
【００２３】
電動機取付具４０Ｚは、取付板５０Ｚの空気の流れの下流側に、開口部を跨ぐようにして設けられる。電動機取付具４０Ｚは、ほぼ中央部に電動機２０Ｚの回転軸を通すための穴を有し（図示せず）。電動機取付具４０Ｚは、穴が平面視で開口部の中心となるように、取付板５０Ｚに取り付けられる。
【００２４】
電動機２０Ｚは、その回転軸を電動機取付具４０Ｚの穴に空気の流れＤ１の下流側から上流側に向けて貫通させて、電動機取付具４０Ｚに固定される。電動機２０Ｚの回転軸は、円形の開口部の中心となる。
【００２５】
フィルタ１０Ｚは、電動機２０Ｚの回転軸の先端部分に、フィルタ１０Ｚの面が回転軸に垂直になるように着脱自在に取り付けられる。フィルタ１０Ｚの外形は円形であり、フィルタ１０Ｚは、フィルタ１０Ｚの中心において、円形の開口部の中心に位置する電動機２０Ｚの回転軸に取り付けられるので、フィルタ１０Ｚの外形と開口部の外形は、同心円の円形であり、フィルタ１０Ｚの直径は、開口部の直径よりわずかに小さい。
【００２６】
フィルタ１０Ｚは、屈曲や湾曲はしておらず、円形の金属平板からなる。フィルタ１０Ｚの上下方向における位置は、取付板５０Ｚの下面より上方、即ち、空気の流れの下流側である。油分捕集部材３０Ｚは、フィルタ１０Ｚの外周縁の外側および下方の周囲を取り囲むように配置される。油分捕集部材３０Ｚは、油脂分がレンジフードから滴下することを防止するため、中央側にフランジを設けて、フィルタから飛散した油を留めておく油溜まり３１Ｚを備える。
【００２７】
フィルタ１０Ｚの外周縁１９Ｚの外側に位置する油分捕集部材３０Ｚの上端３２Ｚは、フィルタ１０Ｚの外周縁１９Ｚと、上下方向の位置関係において、ほぼ同じ位置にある。そうすると、油分捕集部材３０Ｚは、フィルタ１０Ｚの表面部１５Ｚに衝突し、外周縁１９Ｚの方へ飛散した油分を確実に捕集できず、油が漏れてしまうこととなる。また、油分捕集部材３０Ｚの上端３２Ｚがフィルタ１０Ｚの外周縁１９Ｚよりも十分に上方に位置するように設ければ、油分をほぼ捕集できることとなるが、レンジフードの設計上の大きな制約となってしまう。
【００２８】
図４乃至図６を参照し、本実施例におけるフィルタユニット１００を説明する。ここでは、重複記載を避けるために、上述した先行技術と異なる点を中心に説明する。フィルタユニット１００におけるフィルタ１０は、孔１１を有する通気領域部１２と、通気領域部１２の外周側に、孔１１を有さない周縁部１３とを有する。そして、周縁部１３の外周を含む平面は、通気領域部１２の外周を含む平面とは一致しない。ここで、周縁部１３の外周とは、周縁部１３の端部の内、回転中心から最も遠い位置にある端部を通る、回転中心から等距離にある仮想的な円周を言い、通気領域部１２の外周とは、孔１１の内、回転中心から最も遠い位置にある孔を通る、回転中心から等距離にある仮想的な円周であって最も外側に位置する円周を言う。
【００２９】
周縁部１３の外周を含む平面は、通気領域部１２の外周を含む平面とは一致しないことは、フィルタ１０が単なる平板ではなく、上述した先行技術のフィルタ１０Ｚにはなかった屈曲または湾曲した部分があることにより生ずる。これによれば、空気流の方向（図示で上下方向）において、フィルタ１０の周縁部１３の外周である端部（外周縁１９）と、通気領域部１２の外周とが異なる面に属することで、通気領域部１２の表面部１５で捕獲した油分が周縁部１３の端部（外周縁１９）にガイドされた時、油分の飛散する位置を調整することが可能となる。これにより、油分を確実に捕集するフィルタユニット１００を提供することができる。また、フィルタユニット１００およびこれを組み込むレンジフード１の設計自由度が高くなる。また、平板に屈曲部や湾曲部を形成することで、フィルタ１０の強度も向上させることができる。なお、周縁部１３は、通気領域部１２と一体として形成されてもよいし、別体として形成され、通気領域部１２の外周に取り付けられてもよい。
【００３０】
フィルタ１０においては、周縁部１３が円周状に屈曲部１４を有する。即ち、フィルタ１０は、通気領域部１２の外周である、孔１１の中で回転中心から最も遠い位置にある孔を通る、回転中心から等距離にある仮想的な円周であって最も外側に位置する円周よりも外周側に、屈曲部１４を有する。そして、周縁部１３の外周を含む平面と通気領域部１２の外周を含む平面とは平行である。これによれば、空気流の方向（図示で上下方向）において、油分を油分捕集部材３０の所定の位置に飛散させることができる。例えば、フィルタ１０は、フィルタ１０の表面部１５に衝突し、遠心力により周縁部１３の外周である端部（外周縁１９）まで到達した油分は、図４（Ｃ）において油分が飛散する方向ＯＤ（点線矢印）に示すように、油分捕集部材３０の側面の一定の位置に飛散する。油分捕集部材３０の側面に捕集された油分は、その側面をつたわり、油溜まり３１に集められる。
【００３１】
また、フィルタ１０の屈曲部１４は、フィルタ１０の半径方向において、周縁部１３と通気領域部１２とが鈍角をなすように形成されている。図４（Ｃ）に示すように、屈曲部１４は、フィルタ１０の半径方向において、周縁部１３と通気領域部１２となす角度θは鈍角である。これによれば、周縁部１３の端部（外周縁１９）へ油分をスムーズに案内することができる。
【００３２】
また、フィルタ１０の周縁部１３の外周は、通気領域部１２の外周より電動機２０とは反対側、即ち、空気の流れの上流側（図示の上下方向における下側）に位置する。これによれば、周縁部１３の外周である端部（外周縁１９）が、通気領域部１２の外周より空気流の上流側に位置することで、通気領域部１２で捕獲した油分を飛散させる位置をフィルタの上流側に変更することができる。これにより、油分捕集部材３０のフィルタ１０の周囲を囲む部分の上端３２の高さを低くすることができるので、製造コストを安くすることができると共に、設計の自由度が高くなり、フード部２の薄型化にも資する。また、油分がフィルタ１０に付着する場合主にフィルタ１０の空気流上流側の表面（表面部１５）に付着するので、周縁部１３の端部（外周縁１９）が通気領域部１２の上流側に位置することで、よりスムーズに油分を周縁部１３の端部（外周縁１９）へ案内することができる。
【００３３】
油分捕集部材３０は、フィルタ１０の外周縁１９の外側および下方の周囲を取り囲むように取付板５０に取り付けられる。フィルタ１０の外周縁１９と油分捕集部材３０の内壁との距離は、両者が接しないために０より大きい必要があるが、油分が漏れないようになるべく小さい方が好ましい。本実施例においては、１５ｍｍ程度である。油分捕集部材３０は、内側に上方に立ち上がったフランジを設けることで、下端に油溜まり３１が設けられている。油溜まり３１は、フィルタ１０の上流側表面（表面部１５）に当たって弾き飛ばされた油分が油分捕集部材３０の内壁に当たり、その油分が溜められるところである。
【００３４】
なお、レンジフード１の高さは、フード部２の高さと送風機ボックス３の高さからなるが、送風機ボックス３の高さはほぼファン４の高さから規定され、フード部２の高さは、電動機２０の上端から油分捕集部材３０の下端までの高さ即ちフィルタユニット１００の高さなどから規定される。油分等含む空気を捕獲するためには、ある程度の内面パネル５凹部の深さ（高さ）を必要とするため、フィルタユニット１００の高さを小さくすることが、レンジフード１の全体の高さを低くし、薄型のレンジフードを提供するためには重要になる。
【００３５】
フィルタ１０の孔１１は、中心ほど半径方向に近く、外周に行くに従い徐々に円周方向に近づくようなスリットから形成されている。また、スリットの長さも、中心ほど短く、外周に行くに従い徐々に長くなるように形成されている。本実施例の場合、スリットの円周方向の幅は、およそ１．５ｍｍである。なお、孔の形状、大きさ、配列はこれに限定されない。例えば、孔の配列は、孔が正三角形の頂点に開けられる、孔が正四角形の頂点に開けられる、または、不規則にランダムに開けられるなど、どのような配列であってもよい。また、孔の形状は、円形、三角形、正方形、正多角形などどのような形状であってもよい。
【００３６】
＜第一実施例の変形例＞
図７および図８を参照し、本変形例にかかるフィルタユニット１００Ａについて説明する。ここでは、重複記載を避けるために、上述した第一実施例と異なる点を中心に説明する。フィルタユニット１００Ａは、２つの円周状の屈曲部１４Ａと屈曲部１４Ａ’を有するフィルタ１０Ａを備える。屈曲部１４Ａは周縁部１３Ａに、屈曲部１４Ａ’は通気領域部１２Ａに存する。通気領域部１２Ａにある屈曲部１４Ａ’は、空気の流れの下流方向（電動機２０の方）へ折れ曲がっている。そして、屈曲部１４Ａ’より外周側に位置する屈曲部１４Ａは、空気の流れの上流方向へ折れ曲がっている。
【００３７】
その結果、周縁部１３Ａの外周を含む平面は、通気領域部１２Ａの外周を含む平面とは一致しない。これによれば、空気流の方向において、フィルタ１０Ａの周縁部１３Ａの外周である端部（外周縁１９Ａ）と、通気領域部１２Ａの外周とが異なる面に属することで、通気領域部１２Ａの表面部１５Ａで捕獲した油分が周縁部１３Ａの端部（外周縁１９Ａ）にガイドされた時、空気流の方向において、油分の飛散する位置を調整することがより容易に可能となる。また、フィルタユニットおよびこれを組み込むレンジフードの設計自由度がより高くなる。また、平板に２つの屈曲部を形成することで、フィルタ１０Ａの強度もさらに向上させることができる。
【００３８】
また、フィルタ１０Ａの周縁部１３Ａの外周は、通気領域部１２Ａの外周より電動機２０Ａの反対側の空気の流れの上流側に位置する。これによれば、周縁部１３Ａの外周である端部（外周縁１９Ａ）が、通気領域部１２Ａの外周より空気流の上流側に位置することで、通気領域部１２Ａで捕獲した油分を飛散させる位置をフィルタの上流側に変更することができる。これにより、油分捕集部材３０Ａのフィルタ１０Ａの周囲を囲む部分の上端３２Ａの高さを低くすることができるので、製造コストを安くすることができると共に、設計の自由度が高くなり、フード部の薄型化にも資する。
【００３９】
＜第二実施例＞
図９および図１０は、第二実施例に係るレンジフード１Ｂに関し、レンジフード１Ｂにおける空気の流れに伴う油分を捕集する作用を説明するものである。レンジフード１Ｂは、フィルタユニット１００Ｂと、空気の流れＡを発生させるファン４Ｂと、ファン４Ｂと連通する連通口６Ｂを有する内面パネル５Ｂと、を備える。フィルタユニット１００Ｂは、連通口６Ｂに取り付けられる取付板５０Ｂと、空気の流れＡを通過させる孔１１Ｂを有する円盤状のフィルタ１０Ｂと、フィルタ１０Ｂの円盤の中心に回転軸を連結され、フィルタ１０Ｂを回転させる電動機２０Ｂと、電動機２０Ｂを取付板５０Ｂに取り付けるための電動機取付具４０Ｂと、取付板５０Ｂに取り付けられ、フィルタ１０Ｂの周囲に位置する油分捕集部材３０Ｂとを備える。そして、フィルタユニット１００Ｂは、連通口６Ｂに位置し、空気の流れＡの流路上であってファン４Ｂより上流側に設けられる。また、周縁部１３Ｂの外周を含む平面は、通気領域部１２Ｂの外周を含む平面とは一致しない。
【００４０】
図９は、レンジフード１Ｂ全体における空気の流れの作用を示す。レンジフード１Ｂの下方で行われる調理によって発生する湯気や油煙等と共に、暖められた空気はレンジフード１Ｂの方へ立ち上る。レンジフード１Ｂが運転を開始しファン４Ｂが回転し始めると、ファン４Ｂは空気の流れを図視で下から上の方向へ発生させる。そうすると、整流板７０Ｂ辺りに立ち上った空気は、整流板７０Ｂと内面パネル５Ｂの間から吸い込まれ、その後フィルタ１０Ｂの孔１１Ｂを通過して、ファンケーシング内のファン４Ｂの吸入口４２Ｂに吸入される。そして、その後、送風機ボックス３Ｂから排気ダクトＤへ排出される。
【００４１】
フィルタ１０Ｂの単位時間当たりの回転数は、フィルタの孔の開口状態にもよるが、少なくとも２３０ｒｐｍ（Ｒｏｔａｔｉｏｎ Ｐｅｒ Ｍｉｎｕｔｅ）以上であればよい。孔の開口状態との関係など、詳細は後述する。フィルタ１０Ｂがこのように比較的高速に回転すると、フィルタ１０Ｂの通気領域部１２Ｂの表面（孔１１のない部分である表面部１５Ｂ）が、その表面に接する空気を摩擦力により引きずり、空気の粘性により付近の空気にもその動きが伝わることで、フィルタ１０Ｂの表面付近には空気の動きが生じ、フィルタ１０Ｂは回転運動をしているので、空気の動きは回転軸を中心とした渦状となる。
【００４２】
この渦状の空気の動きは、フィルタ１０Ｂの両面、即ちフィルタ１０Ｂの下面と上面の両方、換言すれば、フィルタ１０Ｂの空気の流れＡの上流側の面と下流側の面の両方に発生する。本実施例においては、ファン４Ｂが発生させる空気の流れＡが、図視で下から上へ、フィルタ１０Ｂの孔１１Ｂを通って流れているので、フィルタ１０Ｂの下流側では、渦状の空気の動きはフィルタ１０Ｂの表面から引き離されつつ、フィルタ１０Ｂの外周縁に向かうらせん状流が発生し、ファン４Ｂにより吸引される。一方、フィルタ１０Ｂの上流側では、渦状の空気の動きはフィルタ１０Ｂの表面に押さえつけられ、フィルタ１０Ｂの外周縁に向かう渦状流を伴う密度の高い空気層が形成される。
【００４３】
図１０は、フィルタユニット１００Ｂにおける空気の流れの作用を示す。調理等で発生した油分ＯＰ１は、空気の流れＡと共に流されてフィルタ１０Ｂの上流側の面（表面部１５Ｂ）付近に到達する。上流側の面付近に到達した油分ＯＰ２は、一部（粒子径の小さい油分）は密度の高い空気層の外周縁に向かう渦状流により、また、他の一部（粒子径の大きい油分）はフィルタ１０Ｂの通気領域部１２Ｂの上流側の表面（孔１１Ｂのない部分である表面部１５Ｂ）に衝突することにより、フィルタ１０Ｂの周縁部１３Ｂの方向に弾き飛ばされる。その結果、円盤状のフィルタ１０Ｂの外周縁を取り囲むように備えられた油分捕集部材３０Ｂに、油分ＯＰ３として捕集され、油溜まり３１Ｂに油ＯＬとして回収される。
【００４４】
孔の円周方向における径ＤＡ（ｍ）とは、図１１に示すように、フィルタの回転中心を中心とする孔を横切る同心円の中で孔の両端により挟まれた弧の長さの最大値を言う。また、孔径通過時間とは、回転中心からの距離Ｒｘ（ｍ）における周速度をＶｘ（ｍ／秒）とした場合、ＤＡ／Ｖｘ（秒）として表現される。また、孔径平均通過時間ｔｘ（秒）とは、孔径通過時間をフィルタ全体に亘り平均したものであり、（１）式により表わされる。ここで、フィルタにおける孔が存在する領域の外側の半径をＲｍａｘ（ｍ）、フィルタにおける孔が存在する領域の内側の半径をＲｍｉｎ（ｍ）、フィルタの秒当たりの回転数をＮ（／秒）、フィルタの角速度をω（ラジアン／秒）とする。なお、フィルタ上に孔のある領域は回転軸を中心に同心円状に存在し、その領域には孔は均一に分布するものとする。孔径通過時間は、ＤＡ／２πＮＲｘであるところ、孔径平均通過時間ｔｘは以下のようになる。
【００４５】
【数１】
2014238229.tif 000003
【００４６】
なお、孔径平均通過時間は、換言すれば、フィルタの孔の円周方向における径の一端と他端が、ある円周上の１点を通過するのに必要な時間のフィルタにおける平均値であり、便宜上、孔が存在する領域において、内側と外側での面積が同じになる半径位置に存在する孔を横切る円周方向の弧の長さ、即ち、孔の円周方向における径の長さを移動するのに必要な時間と言うこともできる。図１１（Ａ２）を参照して説明する。円形の孔１１は、フィルタの回転中心（図示せず）を中心にして図視で左から右へ弧を描きながら円周方向に、Ｖ（ｍ／秒）の速さで移動する。点αと点βは、孔１１の外周上かつ回転中心の同一円周上の点であり、点γは、弧αβの中点である。従って、点αと点βは、孔１１の円周方向における径の一端と他端となる。
【００４７】
孔１１の円周方向における径は、孔１１を横切る同心円の中で孔１１の両端により挟まれた弧の長さの最大値であるから、弧αβの長さが最大値となるのは、点αと点βを結んだ直線が孔１１の直径となる場合である。この場合に、弧αγβの長さはＤＡとなる。孔１１の円周方向における径の一端（点α）と他端（点β）が、ある円周上の１点（点γ）を通過するのに必要な時間とは、点βが点γを通過してから、点αが点γを通過するまでの時間である。また、フィルタにおける孔が存在する領域の外側の半径をＲｍａｘ（図示せず）、フィルタにおける孔が存在する領域の内側の半径をＲｍｉｎ（図示せず）とする場合、孔が存在する領域とは、Ｒｍｉｎの外側かつＲｍａｘの内側であり、巾が（Ｒｍａｘ−Ｒｍｉｎ）となる領域である。また、内側と外側での面積が同じになる半径位置Ｒｃｔｒ（図示せず）とは、次式を満たすものである。
πＲｍａｘ2−πＲｃｔｒ2＝πＲｃｔｒ2−πＲｍｉｎ2
【００４８】
また、孔１１の周速度Ｖａｖは、フィルタの回転中心を中心とする同一円周上に並ぶ質点の周速度の合計値をＲｍｉｎからＲｍａｘまでの間で積分し、その積分値をフィルタにおける孔が存在する領域（ＲｍｉｎからＲｍａｘまでの領域）の面積で除することにより求めることもできる。具体的には、孔１１の周速度Ｖａｖは、次式を満たすものである。
Ｖａｖ＝４πＮ(Ｒｍａx2＋ＲｍａｘＲｍｉｎ＋Ｒｍｉｎ2)／３(Ｒｍａｘ＋Ｒｍｉｎ)
【００４９】
上記のようにして求めた周速度とＲｃｔｒにおける弧の長さを基に、孔の円周方向における径の一端と他端が、ある円周上の１点を通過するのに必要な時間のフィルタにおける平均値を求めることができる。
【００５０】
なお、本実施例のような一フィルタの中ですべて同じ孔が均一に配置されたフィルタにおいても、一フィルタの中で形状や大きさが異なる孔が配置されたフィルタにおいても、それぞれの孔の弧の長さと、その孔の位置（回転中心からの距離）における周速度とを求め、それぞれの孔が、それぞれの孔の弧の長さ（円周方向における径の長さ）を移動するのに必要な時間を求め、その時間の平均値を求めることにより、孔の円周方向における径の一端と他端が、ある円周上の１点を通過するのに必要な時間のフィルタにおける平均値を求めることができる。
【００５１】
図１１（Ｂ１）および（Ｂ２）では、同じスリット幅を有するスリット形状の孔１１Ｂの孔を有するフィルタ１０Ｂを示す。しかし、これらのスリット形状の孔１１Ｂは、中心ほど半径方向に近く、外周に行くに従い徐々に円周方向に近づくようなスリットから形成されている。そうすると、同じスリット幅を有していても、フィルタ１０Ｂの中心部に近い部分と外縁に近い部分でのＤＡは、異なることとなる。しかし、かかる場合であっても、上述したように、このフィルタ１０Ｂにおける平均値を求めることにより、円周上の１点を通過するのに必要な時間を求めることができる。
【００５２】
図１２は、本発明に係るレンジフードにおける孔径平均通過時間ｔｘと捕集率の関係を示すグラフである。グラフ上のプロットのそれぞれは、様々な孔径のフィルタを、様々な単位時間当たりの回転数で回転させることにより測定した時の、孔径平均通過時間と捕集率を示す。グラフ上のプロットに対してＲ二乗値が最大となるように回帰曲線（２次多項式回帰曲線、Ｒ2＝０．９７）を引いた。これによると、従来のフィルタの中で最も良い捕集率である７０％を超えるのは、孔径平均通過時間における３％程度の誤差を考慮した点線の回帰曲線によれば、孔径平均通過時間が３．２×１０-4秒であり、好ましくは実線の回帰曲線により、孔径平均通過時間が２．７×１０-4秒辺りである。従って、孔径平均通過時間が３．２×１０-4秒以下であれば、油捕集効率の高いレンジフードを提供することができる。
【００５３】
孔径平均通過時間ｔｘは、（１）式より明らかなように、フィルタの秒当たり回転数Ｎが速くなると、又は、孔の径ＤＡが小さくなると、小さくなる。従って、本発明に係るレンジフードは、フィルタの回転数とフィルタの孔の径をパラメータとして、孔径平均通過時間を調整可能である。回帰曲線は右下に下降しているので、捕集率を良くするためには、孔径平均通過時間を小さくするとよい。従って、捕集率を８０％程度とするために１．８×１０-4秒程度とし、好ましくは、１．５×１０-4秒程度としてもよい。また、捕集率を９０％程度とするために０．９８×１０-4秒程度とし、好ましくは、８．０×１０-5秒程度としてもよい。
【００５４】
表１は、本実施例におけるフィルタの孔径（ｍｍ）および回転数（ｒｐｍ）と捕集率の関係を示す。孔は円形であり、孔径は、０．７５ｍｍ、１ｍｍ、１．５ｍｍ、２ｍｍの４種類で捕集率の測定を行った。フィルタの回転数が０ｒｐｍの場合、いずれの孔径においても、従来のフィルタの中で最も良い捕集率である７０％を下回り、回転していないフィルタでは、捕集効率は高くないことがわかる。
【００５５】
一方、フィルタを１０００ｒｐｍで回転させると、最も捕集率の低い孔径２ｍｍのフィルタにおいても、捕集率が７７％と、従来の最良のフィルタの捕集率を上回る。また、孔径が、１．５ｍｍ、１ｍｍ、０．７５ｍｍと小さくなるに従って、捕集率が８０％、８６％、８８％とさらに高くなっていく。さらに、フィルタの回転数を１５００ｒｐｍとすると、孔径が、２ｍｍ、１．５ｍｍ、１ｍｍ、０．７５ｍｍと小さくなるに従って、捕集率は、８４％、８６％、９１％、９３％とますます高くなる。さらに、フィルタの回転数を２０００ｒｐｍとすると、孔径が、２ｍｍ、１．５ｍｍ、１ｍｍと小さくなるに従って、捕集率は、８８％、９０％、９０％となる。従って、本発明に係るレンジフードは、ファンが空気の流れを発生させながらフィルタを回転させることにより、空気に含まれる油分を捕集する。さらに、フィルタの単位時間当たりの回転数を大きくすると、または、孔径を小さくすると、高い油捕集効率が得られることがわかる。
【００５６】
【表１】
2014238229.tif 000004
【００５７】
上述のように、捕集率７０％を超える孔径平均通過時間は３．２×１０-4秒であり、また、この孔径平均通過時間は、フィルタの孔径と回転数の組み合わせにより決まる。そうすると、以下の孔径と回転数の組み合わせの場合、孔径平均が３．２×１０-4秒となり、捕集率７０％を実現できる。即ち、
・孔径、即ち孔の円周方向における径は０．７５ｍｍ以下であり、かつ、フィルタの回転数は２３０ｒｐｍ以上である、または、
・孔径は１．００ｍｍ以下であり、かつ、フィルタの回転数は３１０ｒｐｍ以上である、または、
・孔径は１．５０ｍｍ以下であり、かつ、フィルタの回転数は４６０ｒｐｍ以上である、または、
・孔径は２．００ｍｍ以下であり、かつ、フィルタの回転数は６２０ｒｐｍ以上である、または、
・孔径は５．００ｍｍ以下であり、かつ、フィルタの回転数は１５００ｒｐｍ以上である、場合に、油捕集効率の高いレンジフードを提供できる。
【００５８】
また、より好ましくは、捕集率７０％を超える孔径平均通過時間は２．７×１０-4秒である。そうすると、同様に、
・孔径、即ち孔の円周方向における径は０．７５ｍｍ以下であり、かつ、フィルタの回転数は２７０ｒｐｍ以上である、または、
・孔径は１．００ｍｍ以下であり、かつ、フィルタの回転数は３６０ｒｐｍ以上である、または、
・孔径は１．５０ｍｍ以下であり、かつ、フィルタの回転数は５４０ｒｐｍ以上である、または、
・孔径は２．００ｍｍ以下であり、かつ、フィルタの回転数は７２０ｒｐｍ以上である、または、
・孔径は５．００ｍｍ以下であり、かつ、フィルタの回転数は１８００ｒｐｍ以上である、場合に、油捕集効率の高いレンジフードを提供できる。
【００５９】
また、油分がフィルタの上流側の表面（孔のない部分の表面部１５Ｂ）に衝突する際、油分の大部分はフィルタの外周縁方向に弾き飛ばされるが、一部はその表面に付着することがある。フィルタの回転速度が速くなると、フィルタ表面に一旦付着した油分は遠心力により外周縁方向に飛ばされる。その結果、本発明に係るレンジフードは、フィルタに油分が付着し残存することが少なくなることにより、フィルタ自体の洗浄の労力を低減することができる。
【００６０】
上述したように、フィルタユニット１００Ｂは、電動機２０Ｂがフィルタ１０Ｂを回転させることにより、空気に含まれる油分を、通気領域部１２Ｂの表面部１５Ｂに衝突させ、フィルタ１０Ｂの周囲に位置する油分捕集部材３０Ｂの方へ飛散させ、油分捕集部材３０Ｂで捕集する。これによれば、圧力損失が小さい状態で高い油捕集効率を有するフィルタユニットを提供できる。即ち、フィルタを高速で回転させて、空気に含まれる油分をフィルタの表面に衝突させ、周囲に位置する油分捕集部材の方へ飛散させることで、フィルタに油分が付着し目詰まりを起こすことが少なくなる。これにより、フィルタ自体の洗浄の労力が低減し、使用するに従って圧力損失が増加することを防止でき、さらに、空気流路におけるフィルタより下流部分にほとんど油分が付着しないため、フィルタより下流部分を清掃／洗浄する手間を大幅に軽減するレンジフードを提供できる。
【００６１】
図１３は、本実施例と従来タイプのスロットフィルタを使用したレンジフードにおけるフィルタでの捕集率と、ファンやダクトなどの下流部品への油分付着の関係を得るための試験に使用した試験構成図である。本実施例のフィルタの孔径の違いにより捕集率が異なることを利用し、フィルタでの捕集率の違いにより下流部品への油分付着状態を確認するために、以下のように試験を行った。
【００６２】
試験方法は、以下のようである。温度コントロール可能なホットプレートの上方８００ｍｍに本発明に係るフィルタ等を備えたレンジフードが設けられている。２４５°Ｃに加熱したホットプレートにステンレス筒を載せ、ポンプからそのステンレス筒に、油を２．５ｇ／分で、水を８ｇ／分で滴下する。試験時間は１０分間である。また、フィルタの回転数は、１５００ｒｐｍである。
【００６３】
本試験の結果を表２に示す。本試験によれば、従来タイプのレンジフードであるスロットフィルタを使用したレンジフードでは、フィルタにおいて５０％の油分を捕集し、下流部品において２３％の油分が付着する。残りの２７％の油分は空気と共に外部へ排出されることになる。一方、本実施例のレンジフードであって、孔径２．０ｍｍのフィルタを備えるレンジフードでは、フィルタにおいて８３％の油分を捕集し、下流部品において７％の油分が付着する。また、孔径１．５ｍｍのフィルタを備えるレンジフードでは、フィルタにおいて８３％の油分を捕集し、下流部品において２％の油分が付着する。また、孔径１．０ｍｍのフィルタを備えるレンジフードでは、フィルタにおいて８７％の油分を捕集し、驚くべきことに下流部品においては油分の付着が認められない。
【００６４】
この試験によれば、従来タイプのレンジフードの捕集率に比し、本実施例に係るレンジフードでは、フィルタでの捕集率が８３％以上と明らかに高い。その結果、清掃／洗浄などに手間のかかる下流部品への油分の付着を著しく抑えることができる。従来から知られているレンジフードの捕集率が最も良くても７０％であることを考慮すると、本試験に用いた本発明に係るレンジフードは、孔径の変化にもかかわらず８３％以上の捕集率を有しており、本発明に係るレンジフードは高い捕集効率を有すると言える。従って、本発明に係るレンジフードは、空気流路におけるフィルタより下流部分にほとんど油分が付着しないため、フィルタより下流部分を清掃／洗浄する手間を大幅に軽減することができる。
【００６５】
【表２】
2014238229.tif 000005
【００６６】
なお、本発明は、例示した実施例に限定するものではなく、特許請求の範囲の各項に記載された内容から逸脱しない範囲の構成による実施が可能である。即ち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に関し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。従って、上記に開示した形状などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状等の限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【００６７】
１      レンジフード
２      フード部
３      送風機ボックス
４      ファン
５      内面パネル
６      連通口
７      整流板
１０    フィルタ
１１    孔
１２    通気領域部
１３    周縁部
１４    屈曲部
１５    表面部
１９    外周縁
２０    電動機
３０    油分捕集部材
３１    油溜まり
３２    油分捕集部材の上端
４０    電動機取付具
５０    取付板
１００  フィルタユニット
Ｄ１    空気の流れる方向
ＯＤ    油分が飛散する方向
ＴＤ    フィルタの回転方向
【図１】
2014238229.tif 000006
【図２】
2014238229.tif 000007
【図３】
2014238229.tif 000008
【図４】
2014238229.tif 000009
【図５】
2014238229.tif 000010
【図６】
2014238229.tif 000011
【図７】
2014238229.tif 000012
【図８】
2014238229.tif 000013
【図９】
2014238229.tif 000014
【図１０】
2014238229.tif 000015
【図１１】
2014238229.tif 000016
【図１２】
2014238229.tif 000017
【図１３】
2014238229.tif 000018
【図１４】
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