(57)【要約】【課題】  耐火不燃性とオイルミストや煙及び臭気の吸着除去に優れ、且廃棄も可能な耐火不燃フィルターを提供する。【解決手段】  所要の厚さと大きさで極細な鉱物繊維若しくはガラス繊維素材を用い大きな空隙率の不織布若しくはロック材からなる通気孔形成素地全体に、シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液を所要容量割合で塗着し、２００℃以上の温度で５乃至２０倍に発泡させて酸化珪素態の無機質発泡体を繊維素材外周面に強固に包着させ且全体を一体的に固着させ、而も空隙率が３０％割合以上に保持形成されてなる構成。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所要の厚さ及び大きさで、極細な鉱物繊維若しくはガラス繊維素材を用い、十分に大きな空隙率の不織布若しくはロック材からなる通気孔形成素地の全体に、シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液を所要の容量割合で塗着させ、少なくとも２００℃以上の温度で加熱し、シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液を５乃至２０倍の発泡倍率で発泡させた酸化珪素態の無機質発泡体により、通気孔形成素地を形成する繊維素材の外周面が強固に包着され且全体が一体的に固着され、而も空隙率が３０％割合以上に保持形成されてなることを特徴とする耐火不燃フィルター。
【請求項２】
通気孔形成素地の全体に、シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液が所要の容量割合で塗着されたうえ６００乃至９００℃の高温度で加熱し、発泡形成される酸化珪素態の無機質発泡体がガラス層化されてなる、請求項１記載の耐火不燃フィルター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は耐火不燃フィルターに係るもので、更に詳しくは厨房用フィルターや無煙ロースター用フィルターの如く、耐火不燃性に加えてオイルミストや臭気或いは煙の除去が要請されるフィルターには極めて好適な耐火不燃フィルターに関するものである。
【従来技術】
【０００２】  近年では都市化に伴い、従来からの個別商業店舗も大型ビル施設や集合ビル施設内に併設されつつあるが、飲食店舗においては日々多量の食材が調理献立されて提供されるものであって、とりわけ炒め、焼き、揚げ等の調理では膨大量のオイルミストの発生とともに煙や臭気も発生する。
【０００３】  これがためオイルミストや煙、臭気等、特には膨大量に発生するオイルミストが店舗内に拡散されぬよう吸引し且高い除去率を以って施設外へ排出させるうえから、厨房にはオイルミスト除去のためのフィルターが設置されているものであるが、中華料理の炒めやフランス料理のフランベの如き食材に油やワインによる火焔を絡ませる調理も多用されることとも相俟ってフィルターには高温度が付加されるため、現状フィルターは鉄やステンレス或いはアルミ等の耐火不燃材からなる線材を織成したものや板材をラス網加工したもの、若しくは多孔形成させたセラミックス板等が専ら使用されている。
【０００４】  加えて今日では嗜好の多様化に伴い飲食も調理人による調理から、自らの嗜好に合せた自己調理即ち焼肉レストラン等で見られる如く自らの嗜好や味覚に合わせた焼き加減と調味料の使い分けをする所謂自己調理型での提供が急速に普及していることから、飲食者がテーブル毎に炒め、焼き、揚げ等の調理をなすこととなり、これによりオイルミストや煙、臭気が各テーブル毎に発生して、店舗内の飲食環境が著しく劣悪化する結果となるために、テーブル毎に無煙ロースターを配設し発生するオイルミストや煙、臭気等を即時に吸引させたうえフィルターでオイルミストを吸着除去のうえ排気ダクトより施設外に排出させる方法が採用されつつある。
【０００５】  然るに現状の厨房フィルターや無煙ロースター用のフィルターは、前述の如く鉄やステンレス或いはアルミ等の耐火不燃材からなる線材を織成したものや板材をラス網加工したもの、或いは多孔形成させたセラミックス板等からなり、このフィルターにオイルミストや煙及び臭気を含む空気を挿通させてオイルミストを物理的に接触付着せしめて除去させるものであるから、フィルターが細目であればオイルミストの除去効果は高まるものの、短時に付着した油脂により閉塞され、反面粗目であれば除去効果が低く結果として施設外への多量のオイルミストの排出ともなり、当然のことながら煙や臭気の除去は皆無に等しい。
【０００６】  而もこれらフィルターは比較的高価である反面、調理量や調理方法により或いは食材によって発生するオイルミスト量が著しく変動するため、付着した油脂による閉塞に際しては代替交換とともに長時に亘る高温水による洗浄や化学薬剤洗浄をなさねばならず、これのための維持費用も莫大なものが強いられている。
加えて近年に至っては飲食店舗より施設外へ排出されるオイルミストの削減はもとより、煙や臭気の拡散防止のための立法化も検討されるに至っており、現状のフィルターでは全く対処出来ぬ問題をも孕んでいる。
【０００７】  かかる状況に鑑み、発明者等と共に研究に取組んでいるグループでは、火山灰やシラス等の自然無機物や石炭灰、鋳造廃砂、焼却スラッジ等の無機産業廃棄物中に多量に含有されてなる酸化珪素をアルカリ剤で溶出せしめて安価に珪酸ソーダが生成しえること、及びこの珪酸ソーダのシラノール基の縮合作用により、その分子量を略４，０００以上に多分子量化させてシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液となすことにより、その組成がシロキサン及びシラノール塩からなる固形分が略２０乃至２５重量％と水が略７５乃至８０重量％割合の水溶液状で、且１００℃以上の加熱を施すことによりその水分蒸散に伴い略５０倍程度の発泡構造を生成し、而も強い加熱融着性を発揮することを究明している。
【０００８】  そして該シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液を加熱発泡させた酸化珪素態の無機質発泡体は微細な連続気泡を含む独立気泡構造であるため、フィルターへの利用には通気性を保持させるための通気孔の形成が不可欠となる。
これがためシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液の比較的低温度における発泡構造の生成特性と、且高温度において焼失しえる綿や麻或いはパルプ等の素材を用い所要の太さ及び空隙を以って不織布状若しくはロック材状の通気孔形成材を混入させた状態にシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液を加熱発泡させて酸化珪素態の無機質発泡板材を一旦形成し、而して通気孔形成材の焼失温度で仮焼させ、該通気孔形成材の焼失に伴い通気孔が形成されたフィルターが作成されることに想到し既に先願がなされている。
【０００９】  然るにかかるフィルターは高温度により通気孔形成材を焼失させるものであるが、生産面において該通気孔形成材が混入された状態で一旦酸化珪素態の無機質発泡板材を形成させたうえ、更に該通気孔形成材の焼失工程において無機質発泡板材中に混入された通気孔形成材を高温度で焼失させて通気孔が形成される場合でも、複雑に屈曲する通気孔内には多量の燃灰が残留するために、これの除去のため高圧空気による作業が強いられること等生産性の悪さに加えコスト的にも割高となる問題を抱えている。
【００１０】  発明者等はかかる経緯をふまえて鋭意研究を重ねた結果、極細な鉱物繊維若しくはガラス繊維素材を用いて十分に空隙率を大きく形成させた不織布若しくはロック材を通気孔形成素地として用い、この通気孔形成素地全体にシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液を塗着させたうえ加熱発泡させ、形成される酸化珪素態の無機質発泡体の発泡倍率を調整することにより、通気孔の大小に伴う適宜の空隙率を有するフィルターを安価に形成しえることを解明し本発明に至った。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】  本発明は耐火不燃性でオイルミストや煙並びに臭気の吸着除去に著しく優れ、而も安価で廃棄も可能な耐火不燃性フィルターを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】  上述の課題を解決するために本発明が用いた技術的手段は、使用後の廃棄が可能で且加熱発泡により形成される酸化珪素態の無気質発泡体により少なくとも３０％割合以上の空隙率を一体的に形成させるうえから、極細な鉱物繊維若しくはガラス繊維素材を用いて十分に大きな空隙率を有する不織布若しくはロック材からなる通気孔形成素地を用いるとともに、所要の厚さ及び大きさで且通気孔形成素地全体に亘ってシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液を所要の容量割合で塗着させたうえ、この塗着されたシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液を短時に且均質に加熱発泡させるうえから、少なくとも２００℃以上の温度で加熱を施すものである。【００１３】  加えて通気中に多量に混在するオイルミストを初め煙や臭気の吸着除去を図るうえから、複雑に曲折して形成される通気孔形成素地の繊維素材外周面に微細な連続気泡を含む独立気泡で且その空隙率が少なくとも３０％割合以上に保持されるよう５乃至２０倍の発泡倍率で酸化珪素態の無機質発泡体を強固に包着させ、而も全体を一体的な板状に固着させた耐火不燃フィルターの構成に存する。【００１４】  更には膨大な通気量における吸着除去に際しては大きな通気圧が付加されるために十分に構造強度を高める必要がある。
これの対処手段として、通気孔形成素材全体にシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液を所要の容量割合で塗着させたうえ、その温度を６００乃至９００℃の高温度で加熱発泡させることにより、発泡形成される酸化珪素態の無機質発泡体のガラス層化を図り、構造強度を一段と高めた耐火不燃フィルターの構成に存する。
【発明の効果】
【００１５】  本発明は上述の如き構成からなるもので、通気孔形成素地が極細な鉱物繊維若しくはガラス繊維素材を用い十分に大きな空隙率を有する不織布若しくはガラス繊維素材を用いた不織布若しくはロック材からなるため、該通気孔形成素地に使用される鉱物繊維若しくはガラス繊維素材の使用量が微量なうえ比較的大きな空隙が多数且立体的に形成され而も極めて柔軟で変形し易いものの、この通気孔形成素地全体にシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液が所要の容量割合で塗着されたうえ、少なくとも２００℃以上の温度で加熱され且５乃至２０倍の加熱発泡がなされることにより、該通気孔形成素地を形成する繊維素材の外周面に微細で膨大数の連続気泡と独立気泡を含む酸化珪素態の無機質発泡体が強固に包着され、而も通気孔形成素地全体も一体的に固着されて剛硬な板状となり取扱い性が著しく向上する。【００１６】  そして酸化珪素態の無機質発泡体が強固に包着されることにより通気孔が適宜に狭められ且その空隙率が３０％割合以上に保持形成されるものであるから、通気中に膨大量に混在するオイルミストは酸化珪素態で且微細で多数の連続気泡や独立気泡を含む無機質発泡体に物理的な接触吸着と且化学的吸着もなされるため、極めて高い吸着除去が実現されるとともに、微細連続気泡内には煙や臭気も吸着されるため煙や臭気の施設外排出が著しく抑制される。【００１７】  加えて本発明に使用される通気孔形成素地は、極細な鉱物繊維若しくはガラス繊維が用いられ且その使用量も微量であるから、発泡形成される酸化珪素態の無機質発泡体とともに吸着除去後は容易に破砕しえるとともに屋外において短期に崩壊させ土壌に還元させることも可能である等、極めて優れた多くの特長を具備した耐火不燃フィルターといえる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】  極細な鉱物繊維若しくはガラス繊維素材により大きな空隙率を有する不織布若しくはロック材からなる通気孔形成素地を所要の厚さ及び大きさで用い、該通気孔形成素地全体にシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液を所要の容量割合で塗着のうえ、２００℃以上の温度で加熱を施し５乃至２０倍の発泡倍率に加熱発泡させて、酸化珪素態の無機質発泡体を繊維素材の外周面に強固に包着させ且全体を一体的に固着させ、而もその空隙率を３０％割合以上に保持形成させる。
【実施例】
【００１９】  以下に本発明実施例を図とともに詳細に説明すれば、図１は不織布からなる通気孔形成素地１Ａの断面説明図であり、図２はロック材からなる通気孔形成素地１Ｂの断面説明図であって、通気孔形成素地１は本発明の使用に際して十分な耐熱性と且高温空気や火炎に晒された場合にも不燃であるばかりか、オイルミスト等の吸着除去に伴い短期の交換が発生した場合にも容易に破砕減容化と廃棄が可能なように、極細な鉱物繊維やガラス繊維素材１Ｃが用いられるもので、具体的な繊維素材の径としては略１０乃至６０μｍ程度のものが望まれる。【００２０】  更に該通気形成素地１Ｃは、その形成する鉱物繊維やガラス繊維素材１Ｃに塗着されるシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液２を、５乃至２０倍に加熱発泡させて該鉱物繊維やガラス繊維素材１Ｃの外周面に強固に包着形成される酸化珪素態の無機質発泡体２０により多数の且適宜孔径の通気孔２１を形成せしめ、而もその空隙率が少なくとも３０％割合以上に保持形成させるものであるから、酸化珪素態の無機質発泡体２０による通気孔２１の孔径変動分を勘案して、通気孔形成素地１Ｃの空隙率は可能な限り大きなものが望ましい。【００２１】  不織布からなる通気孔形成素地１Ａのための不織布としては、所望の厚さと且十分に大きな空隙率を有するものであれば特段に制約は無いが、望ましくは機械接合型とされるフェルト法やニードルパンチ法、或いはステッチ法等による不織布や短繊維型とされる吹付法による不織布が挙げられる。
更にロック材からなる通気孔形成素地１Ｂのためのロック材も、所望の厚さと且十分に大きな空隙率を有するものであれば使用でき、鉱物繊維やガラス繊維素材１Ｃを所要の長さと且適宜の嵩高加工を付与せしめたうえ、紡績工程で用いられるカーディングやコーミングを施したうえ、耐熱接着剤１０Ｂで相互を接着させたもの等が挙げられる。【００２２】  かかる如くして形成された通気孔形成素地１を所要の厚さ及び大きさで用いたうえ、その全体に亘ってシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液２を、所要の容量割合で塗着させる。
このシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液２は、火山灰やシラス等の自然無機物を初め、石炭灰や鋳造廃砂等の無機質産業廃棄物中に多量に含有されてなる酸化珪素を、アルカリ剤で溶出させて一旦珪酸ソーダ即ち水ガラスとなしたうえ、該珪酸ソーダ内のシラノール基の縮合作用を用いてその水分の蒸散に伴う発泡構造を生成しえるよう、その分子量を略４，０００乃至８，０００程度に多分子量化させてシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液２となしたものであって、該シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液２の性状はその組成においてシロキサン及びシラノール塩からなる固形分が略２０乃至２５重量％に水分が略７５乃至８０重量％の水溶液状を呈し、且１００℃以上の加熱により最大５０倍程度の発泡構造を生成しえるものである。【００２３】  通気孔形成素地１の全体に所要容量割合のシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液２を塗着させる方法としては、シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液２の液槽中に浸漬して塗着させるか、シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液２を高圧噴霧器等を用いて噴霧塗着させることが好適であって、実質的に図３に示すように通気孔形成素地１を形成する鉱物繊維若しくはガラス繊維素材１Ｃの外周面に所要容量割合でシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液２が塗着されれば良い。【００２４】  かかる場合において鉱物繊維若しくはガラス繊維素材１Ｃの外周面に塗着されるシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液２の塗着容量割合は、この塗着されたシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液２が加熱発泡により５乃至２０倍に発泡されることにより、通気孔形成素地１の空隙率が著しく狭少化される反面、本発明では通気中に混在する多量のオイルミストや煙、臭気等を吸着除去させるため、少なくともその空隙率を３０％割合以上に保持形成させる必要がある。
従って具体的塗着容量割合は通気孔形成素地１の空隙率更に詳しくはそれぞれの空隙間隔や、塗着されるシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液２の発泡倍率及び最終保持形成させるそれぞれの通気孔２１に伴う空隙率とにより決定される。【００２５】  図４は加熱発泡により酸化珪素態の無機質発泡体２０で包着された本発明の断面説明図であって、図３に示された如く通気孔形成素地１を形成する鉱物繊維若しくはガラス繊維素材１Ｃの外周面に所要容量割合で塗着されたシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液２を、少なくとも２００℃以上の温度を以って加熱し５乃至２０倍の発泡倍率を以って、且その空隙率が３０％割合以上に保持形成されるよう酸化珪素態の無機質発泡体２０を包着形成させ、而も全体を一体的に固着形成させたものである。【００２６】  かかる場合において、シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液２は１００℃以上の加熱により発泡構造を生成するものであるが、シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液２は略７５乃至８０重量％の水分を有するため、比較的低温度で加熱発泡させる場合には、酸化珪素態の無機質発泡体２０の形成までに水分蒸散熱が著しく奪われ、長時間を要するばかりか受熱に斑が発生し均質な発泡形成が阻害されること等により、少なくとも２００℃以上好ましくは２６０乃至３５０℃程度の加熱温度が望まれる。【００２７】  そして塗着されたシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液２を、加熱により５乃至２０倍に発泡させる所以は、高発泡倍率に発泡される程微細な連続気泡及び独立気泡が大きく、更には微孔の生成とも相俟ってオイルミストや煙或いは臭気の吸着除去が一段と高まるものの、発泡形成される無機質発泡体２０が脆弱となって取扱い時の破損危険が発生する結果となり、反面低発泡倍率では煙や臭気の吸着除去が十分に発揮されないことによる。【００２８】  発泡倍率は加熱温度と加熱時間とにより概ね決定されるもので、塗着されるシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液２の塗着容量割合によっても多少変動するが、加熱温度が２００℃の場合では略３乃至８分程度、加熱温度が３００℃の場合では略１乃至３分程度で５乃至２０倍の発泡形成がなしえる。【００２９】  更に望ましくは通気孔形成素地１が所要の厚さと大きさで用いられ且シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液２が所要の容量割合で全体に亘って塗着されたうえ加熱発泡がなされる場合に、自由状態においては通気孔形成素地１の内部歪や加熱発泡斑等により形成される本発明品３の厚さや大きさ等の寸法変動、変形等が現出する危険も内在する。
これがためには金属板材若しくは金属網材等により所要の寸法に形成させた適宜の加熱発泡枠具を用い、加熱発泡を規制しつつ加熱発泡させることが望まれる。【００３０】  そして加熱手段としては、所要の加熱温度に設定でき且十分な加熱容量を保持する加熱炉内において、多数枚をバッチ式に加熱し発泡形成させる方法や、所望温度の加熱空気を噴出しえる加熱帯に連続的に移送させて加熱発泡させる連続加熱手段等が利用でき、かかる加熱発泡手段を経て本発明品３が形成される。【００３１】  加えて膨大量の通気中におけるオイルミストや煙或いは臭気等の吸着除去に際しては、本発明品３に多大な通気圧が付加されるため、該多大な通気圧に耐えうる構造強度が要求されるもので、かかる対処手段としては加熱発泡に際しその温度を６００乃至９００℃の高温度で加熱発泡させることにより、発泡形成される酸化珪素態の無機質発泡体２０をガラス層化させて、極めて構造強度の高い本発明品３となすことが望まれる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】  所要の厚さと大きさ及び空隙率を以って形成することにより、厨房用や無煙ロースター用のフィルターとして即時に使用でき、更には空隙率を小さく形成することで消臭フィルターとして広範囲の用途にも利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】  不織布からなる通気孔形成素地の断面説明図である。
【図２】  ロック材からなる通気孔形成素地の断面説明図である。
【図３】  シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液の塗着説明図である。
【図４】  本発明品の断面説明図である。
【図５】  本発明品の見取図である。
【符号の説明】
【００３４】    １    通気孔形成素地
１Ａ  不織布からなる通気孔形成素地
１Ｂ  ロック材からなる通気孔形成素地
１Ｃ  鉱物繊維若しくはガラス繊維素材
１０Ｂ  耐熱接着剤
２    シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液
２０    無機質発泡体
２１    通気孔
３    本発明品
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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