(57)【要約】【課題】使用期間の長短にかかわらず除塵性能が維持されるとともに、空気中に含まれる複数種の粒子を効果的に除去できるレンジ用除塵装置を提供する。【解決手段】レンジ用除塵装置１では、空気取り入れ口１１ａと空気吐き出し口１９ａとの間に空気流路が形成されており、空気流路を形成するダクト１６とダクト１８との間には、ファン１７が挿設されている。  また、空気流路中には、２つのサイクロン１３、１５が直列に挿設されている。２つのサイクロン１３、１５は、空気流路の上流側に配されるサイクロン１３の方が、下流側に配されるサイクロン１５に比べて、その筒長さＬ１が短く設定されている。  さらに、各サイクロン１３、１５の導入口部分には、霧状にした水２０１ａを空気に対し噴霧する噴霧部２１が設けられている。【選択図】図２
2008272623.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気取り入れ口と空気吐き出し口との間で空気流路が形成され、当該空気流路中に除塵機能部が挿設されてなるレンジ用除塵装置であって、
前記除塵機能部は、前記空気流路内で直列接続されてなる２つのサイクロン除塵部を含んでなり、
前記２つのサイクロン除塵部は、相互にサイズが異なっている
ことを特徴とするレンジ用除塵装置。
【請求項２】
前記２つのサイクロン除塵部の各々は、互いに円筒状の２重筒構造を有し、外筒における鉛直方向下端に漏斗状の部位が接合されてなり、
前記外筒における鉛直方向上端あるいはその近傍に、空気の導入口が設けられ、
内筒における鉛直方向上端に、空気の導出口が設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載のレンジ用除塵装置。
【請求項３】
前記２つのサイクロン除塵部の各々は、前記漏斗状の部位で液封されている
ことを特徴とする請求項２に記載のレンジ用除塵装置。
【請求項４】
前記２つのサイクロン除塵部の各々における前記導入口の近傍には、流入空気に対し液体を霧状にして供給する噴霧部が設けられている
ことを特徴とする請求項３に記載のレンジ用除塵装置。
【請求項５】
前記２つのサイクロン除塵部の各々の液封に用いる液体、および前記噴霧部が流入空気に対して供給する液体は、ともに水である
ことを特徴とする請求項４に記載のレンジ用除塵装置。
【請求項６】
前記２つのサイクロン除塵部における外筒の内径は、ともに４０ｍｍ以上９０ｍｍ以下の範囲にある
ことを特徴とする請求項２から５の何れかに記載のレンジ用除塵装置。
【請求項７】
空気流通における上流側に挿設されてなる前記サイクロン除塵部は、主に油ミストを構成する１０μｍ以上の径を有する粒子を除去するサイズ設定がなされており、下流側に挿設されてなる前記サイクロン除塵部は、主にコロイド粒子を除去するサイズ設定がなされている
ことを特徴とする請求項２から６の何れかに記載のレンジ用除塵装置。
【請求項８】
空気流通における上流側に挿設されてなる前記サイクロン除塵部は、その前記外筒の長さが、下流側のサイクロン除塵部に比べて短い
ことを特徴とする請求項７の何れかに記載のレンジ用除塵装置。
【請求項９】
前記上流側のサイクロン除塵部における外筒の長さは、１６０ｍｍ以上３２０ｍｍ未満であり、
前記下流側のサイクロン除塵部における外筒の長さは、３２０ｍｍ以上である
ことを特徴とする請求項８に記載のレンジ用除塵装置。
【請求項１０】
前記直列接続されてなる２つのサイクロン除塵部を１のグループとするとき、
前記除塵機能部には、複数の前記グループが前記空気流路内で並列接続されている
ことを特徴とする請求項１から９の何れかに記載のレンジ用除塵装置。
【請求項１１】
前記空気採り入れ口と前記空気吐き出し口とは、ともに加熱調理台の近傍に配されるものである
ことを特徴とする請求項１から１０の何れかに記載のレンジ用除塵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンジ用除塵装置に関し、特に、サイクロン式除塵機能を備えるレンジ用除塵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来におけるレンジ用除塵装置としてのレンジフードは、例えば、レンジからの空気を取り込み、これをポリウレタンなどからなるフィルターを通すことにより、空気内に含まれる油分や臭いの元となる微粒子を除去する機能を有している。ところが、このようなフィルターを備えるレンジフードでは、使用期間が長くなればなるほどフィルターが目詰まりを起し、除塵能力が低下して行く。このため、定期的なフィルターの清掃が求められ、メンテナンスに手間がかかるという問題がある。
【０００３】
上記問題に対し、フィルターを用いなくても空気中の油分や臭いの元となる微粒子を除去できるレンジフードが提案されている（例えば、特許文献１、２）。これら文献で紹介されているレンジフードでは、内部に組み込まれたサイクロン式の除塵部に取り込んだ空気を導入し、サイクロンでの除塵効果を以って空気中の油分や臭いの元となる微粒子などを除去しようとしている。
【特許文献１】特開平１０−０２６３８５号公報
【特許文献２】特開平１１−３１１４３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１、２で提案されたレンジフードでは、取り込まれた空気中に含まれる汚染物質（油分や臭いの元となる微粒子など）の一部しか除去することができない。即ち、レンジフードに取り込まれる空気には、径の異なる複数種の微粒子が含まれるのに対し、除去できる微粒子は、組み込まれたサイクロンのサイズにより範囲が限定され、上記特許文献１、２で提案されているレンジフードでは、径の異なる種々の微粒子を効果的に除去することはできない。例えば、空気中に含まれる油分を除去しようとしてサイクロンのサイズを規定した場合には、油分よりも粒子径が小さい粒子からなる煙などを除去することはできない。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決しようとなされたものであって、使用期間の長短にかかわらず除塵性能が維持されるとともに、空気中に含まれる複数種の粒子を効果的に除去できるレンジ用除塵装置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】
【０００６】
本発明は、上記目的を達成するために、次の構成を採用することとする。
本発明に係るレンジ用除塵装置は、空気取り入れ口と空気吐き出し口との間に空気流路が形成され、当該空気流路中に除塵機能部を挿設した構成が採用されるものである。そして、本発明に係るレンジ用除塵装置では、除塵機能部を、直列接続されてなる２つのサイクロン除塵部を含む構成とし、この２つのサイクロン除塵部のサイズを互いに異なるようにしている。
【０００７】
なお、上記におけるサイクロン除塵部のサイズとは、内径および筒長さのうちの少なくとも一方を示している。
【発明の効果】
【０００８】
上記のように、本発明に係るレンジ用除塵装置では、相互にサイズが異なる２つのサイクロン集塵部を含み除塵機能部を構成しているので、取り込んだ空気中に含まれる複数種の粒子を効果的に除去することができる。即ち、上述のように、除去できる粒子の径は、サイクロンのサイズに依存するのであり、上記特許文献１、２で提案のように１つのサイクロンしか備えないレンジ用除塵装置の場合には、そのサイクロンのサイズによって、除去できる粒子が限定される。
【０００９】
これに対して、本発明に係るレンジ用除塵装置では、互いにサイズが異なる２つのサイクロン除塵部を直列接続しているので、両サイクロンのサイズによって規定される粒子を除去することができる。このため、本発明に係るレンジ用除塵装置では、上記特許文献１、２に係るレンジ用除塵装置（レンジフード）に比べて、より多くの種類の粒子（汚染物質を構成する粒子）を効果的に除去する能力が高い。
【００１０】
また、本発明に係るレンジ用除塵装置では、サイクロン除塵部を用い汚染物質を構成する粒子を除去するものであるので、フィルターを用いるレンジ用除塵装置に比べて、フィルターの清掃あるいは交換のための手間を省くことができ、また、使用期間の長短にかかわらず除塵性能が維持される。
従って、本発明に係るレンジ用除塵装置では、使用期間の長短にかかわらず除塵性能が維持されるとともに、空気中に含まれる複数種の粒子を効果的に除去できる。
【００１１】
上記本発明に係るレンジ用除塵装置においては、次のようなバリエーションを採用することができる。
上記本発明に係るレンジ用除塵装置においては、除塵機能部の構成として含まれる２つのサイクロン除塵部の各々が、次のような構成を有するものとすることができる。
各サイクロン除塵部は、互いに円筒状の２重筒構造を有し、外筒における鉛直方向下端に漏斗状の部位が接合されてなり、外筒における鉛直方向上端あるいはその近傍に、空気の導入口が設けられ、内筒における鉛直方向上端に、空気の導出口が設けられている、という構成を有する。ここで、上記構成を有する各サイクロン除塵部が、その漏斗状の部位で液封されている、という構成を採用することができる。これにより、サイクロンの内壁に沿って回転しながら鉛直方向下向きに流れてきた空気は、漏斗状の部位の内壁により鉛直方向上向きへとその流れを反転させ、内筒を通り導出される。
【００１２】
上記本発明に係るレンジ用除塵装置では、２つのサイクロン除塵部の各々における導入口の近傍に、流入空気に対し液体を霧状にして供給する噴霧部を設ける構成を採用することができる。このように導入口の近傍で流入空気に対して噴霧される霧状の液体（水や洗浄液など）は、サイクロン内で温度が低下して結露し、結露するに至る過程で空気中に含まれる汚染粒子をその表面にして、サイクロンの鉛直方向した側へと落下する。ここで、液封に用いる液体、および噴霧部が噴霧する液体には、洗剤などを加えたものを用いることもできるが、噴霧部の詰まりを抑制するという観点から、水を採用することが望ましい。
【００１３】
上記本発明に係るレンジ用除塵装置では、２つのサイクロン除塵部における外筒の内径を、ともに４０［ｍｍ］以上９０［ｍｍ］以下の範囲に設定することが望ましい。これは、通常の家庭用レンジに対応するレンジ用除塵装置で採用することのできる吸気ファンの能力を考慮するとき、外筒の内径を４０［ｍｍ］未満とすることは現実的ではない。また、外筒の内径を９０［ｍｍ］よりも大きくした場合には、除塵性能が十分ではない。
【００１４】
上記本発明に係るレンジ用除塵装置では、空気流通における上流側に挿設されてなるサイクロン除塵部を、主に油ミストを構成する１０［μｍ］以上の径を有する粒子を除去するようにそのサイズを設定し、下流側に挿設されてなるサイクロン除塵部を、主にコロイド粒子を除去するようにそのサイズを設定することが望ましい。
具体的には、除塵機能部の構成に含まれる２つのサイクロン除塵部を、空気流通における上流側に挿設されてなるサイクロン除塵部の外筒の長さを、下流側のサイクロン除塵部に比べて短い状態に設定することができる。このように構成した場合には、上流側のサイクロン除塵部で比較的大きな粒径の粒子が除去され、当該サイクロン除塵部で通過するより小さな粒径の粒子を下流側のサイクロン除塵部で除去することができる。これは、サイクロンの筒長さを長くすればするほど、粒径の小さな粒子を除去できることに着目したことによる。
【００１５】
なお、上記本発明のバリエーションとは、逆に、上流側に外筒長さの長いサイクロン除塵部を設け、下流側に外筒長さの短いサイクロン除塵部を設けることも考えられるが、このような構成を採用する場合には、除塵効率が低くなってしまう。即ち、上流側に外筒長さの長いサイクロン除塵部を設置すると、当該部分で油ミストを構成する比較的粒子径の大きな（１０［μｍ］以上）粒子も除去されてしまい、粒子径が１０［μｍ］未満のコロイド粒子を効果的に除去することが困難になってしまうためである。
【００１６】
本発明に係るレンジ用除塵装置では、除去しようとする粒子として、比較的粒径の大きな油分粒子と、１０［μｍ］未満の非常に小さな粒径の煙粒子とを考えるとき、具体的な各外筒の長さを次のように設定することができる。
上流側のサイクロン除塵部における外筒長さ；１６０［ｍｍ］以上３２０［ｍｍ］未満
下流側のサイクロン除塵部における外筒長さ；３２０［ｍｍ］以上
なお、下流側のサイクロン除塵部における外筒長さについては、長ければ長いほどよいが、家庭用のレンジ用除塵装置として収まる範囲を上限とする。
【００１７】
上記本発明に係るレンジ用除塵装置では、直列接続されてなる２つのサイクロン除塵部を１のグループとするとき、空気流路内で並列接続された複数のグループを含み除塵機能部を構成しておくことができる。このようにすることで、本発明に係るレンジ用除塵装置は、各サイクロン除塵部における外筒の内径を大きくしないで除塵能力を高く維持しながら、単位時間あたりの流通空気量を確保することができる。また、各グループの空気導出部分あるいは空気導入部分に流路開閉バルブを設けておけば、流通空気量の調節を行うこともできる。
【００１８】
上記本発明に係るレンジ用除塵装置では、汚染物質を除去した後の空気を屋外へと放出することもできるが、空気採り入れ口とともに空気吐き出し口についても、加熱調理台の近傍に配される構成として循環型とすることもできる。このような構成を採用する場合には、室内の熱が屋外へと放出されることを防止でき、断熱性の高さが求められる家屋に適用が望ましい。また、屋外へと空気を放出しない構成を採用する場合には、家屋の壁にダクト用の穴などをあける必要がなく、家屋の建築時における工数の低減という観点からも望ましい。
【００１９】
さらに、上記構成を採用する場合には、屋外へのダクトを必要としないので、レンジ用除塵装置の配設に関する設計の自由度が高まり、例えば、移動式のキッチンなどを実現することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下では、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参酌しながら説明する。なお、以下で説明する実施の形態については、本発明の構成上の特徴および当該構成から奏される作用効果を分かりやすく説明するために一例として用いるものであって、本発明は、その技術的な本質特徴部分を除き、以下の内容に何ら限定を受けるものではない。
（実施の形態１）
１．全体構成
本実施の形態に係るレンジ用除塵装置１の構成について、図１を用い説明する。図１では、レンジ用除塵装置１とレンジ５とが組み合わされた状態を示している。なお、図１では、説明の便宜上、側面カバーを省略している。
【００２１】
図１に示すように、レンジ用除塵装置１は、箱枠状に組まれたフレーム１０をベースに構成されている。そして、レンジ５は、複数（図１に示す本実施の形態では、４つ）のＩＨヒーター５１を有し、フレーム１０におけるＺ軸方向上方に載置されている。
フレーム１０のＹ軸方向奥側には、その一部がレンジ５が取り付けられている平面（Ｘ−Ｙ平面）よりもＺ軸方向上方に突出する状態に吸気ダクト１１が設けられている。吸気ダクト１１は、薄い平板状をした箱状体であって、レンジ５が取り付けられたＸ−Ｙ平面よりも上方に突出した部分に空気取り入れ口１１ａが開設されている。空気取り入れ口１１ａから続く内方空間は、Ｚ軸方向下端の底面まである。
【００２２】
また、レンジ５に対しＸ軸方向の両側の近傍には、排気ダクト１９の空気吐き出し口１９ａが設けられている。排気ダクト１９では、両側の空気吐き出し口１９ａから続く空気流路がＹ軸方向手前部分で集約されている。
レンジ用除塵装置１においては、吸気ダクト１１における空気取り入れ口１１ａと排出ダクト１９の空気吐き出し口１９ａとの間は、空気流路が連通されている。空気流路中には、直列に連結された２つのサイクロン１３、１５を１グループとして、互いに並列に接続された状態で３グループ設けられている。また、空気流路中には、空気の循環を行うためのファン１７が挿設されている。本実施の形態に係るレンジ用除塵装置１では、ファン１７としてシロッコファンが採用されている。
【００２３】
吸気ダクト１１、サイクロン１３、１５、ファン１７および排出ダクト１９の各々の間は、連結ダクト１２、１４、１６、１８で繋がれている。
サイクロン１３、１５は、Ｚ軸方向における下方が貯水槽２０に対し挿入された状態となっており、貯水槽２０内には、少量の洗浄液が添加された水が貯留されている。貯水槽２０には、給水パイプ２２が接続されており、サイクロン１３、１５における空気導入部近傍に設置の噴霧部２１に繋がっている。
【００２４】
２．レンジ用除塵装置１における空気流通経路
次に、本実施の形態に係るレンジ用除塵装置１を、図２および図３を用い、空気の流通経路という観点から説明する。図２は、レンジ用除塵装置１における空気流通経路を示す模式断面図である。なお、図２においては、図示の都合上、直列関係にある１グループのサイクロン１３、１５を示している。図３は、レンジ用除塵装置１の一部を示す模式断面図である。
【００２５】
図２に示すように、吸気ダクト１１における空気取り入れ口１１ａから取り入れられた空気（レンジ５での調理により生じた不純物質を含む空気）は、吸気ダクト１１の内方空間を通リ、連結ダクト１２を介してサイクロン１３に導入される。そして、空気は、サイクロン１３におけるＺ軸方向上端部分に対して導入され、導入直前の部分（Ａ部分）で霧状の水２０１ａが噴霧部２１より噴霧される。
【００２６】
図３（ａ）に示すように、連結ダクト１２は、サイクロン１３との連結近傍部分１２ａが、サイクロン１３に向けて流路断面が小さく絞られたノズル状になっており、この部分１２ａで空気の流速が増速される。そして、連結ダクト１２からの空気は、サイクロン１３の内壁１３ｆに沿って導入され、渦流となる。なお、サイクロン１３に導入される空気には、図３（ａ）におけるＣ部分で噴霧部２１より霧状の水２０１ａが噴霧される。連結ダクト１２からサイクロン１３に対し導入された空気は、サイクロン１３の内壁１３ｆに沿って、渦流となってＺ軸方向下方に向けて流れる（図２を参照）。
【００２７】
サイクロン１３は、円筒状の本体部分１３ａと、当該本体部分１３ａに対しＺ軸方向下側に配され、本体部分１３ａよりも小径の細筒部分１３ｃと、さらに、本体部分１３ａと細筒部分１３Ｃとの間を繋ぐ漏斗状部分１３ｂとが一体となって構成されている。サイクロン１３における本体部分は、例えば、その内径Ｄ１が８０［ｍｍ］で長さＬ１が１６０［ｍｍ］に設定されている。サイクロン１３の本体部分１３ａの上端からは、連結ダクト１４が延出されており、サイクロン１３の下端にあたる細筒部分１３ｃの下方開口は、貯水槽２０に対し挿入されている。そして、サイクロン１３に対しては、漏斗状部分１３ｂの一部から細筒部分１３ｃにかけての領域にまで貯水槽２０から水２０１が浸入した状態にあり、サイクロン１３の下方が水封されている。
【００２８】
サイクロン１３内に導入された空気は、内壁１３ｆに沿って渦流となって下降し、漏斗状部分１３ｂにおいて、Ｚ軸方向上向きへと、その向きを反転する。そして、向きを反転した空気は、連結ダクト１４へと導出される。
なお、サイクロン１３に対し導入された空気には、レンジ５での調理により発生した油分の粒子や臭いの元となるコロイド粒子などが含まれているが、サイクロン１３の長さとの関係で、より粒子径の大きな油分の粒子が除去されることになる。
【００２９】
サイクロン１３における油分の粒子の除去（除塵）は、導入直前で噴霧された霧状の水２０１ａの粒子の周囲に付着した状態となり、結露現状により、サイクロン１３の下方に落ちることでなされる。具体的には、油分の粒子や臭いの元となるコロイド粒子などが含まれた導入空気は、サイクロン１３に導入される直前に噴霧部２１により霧状の水２０１ａが噴霧され、この状態でサイクロン１３の内壁面１３ｆに沿ってＺ軸方向下方へと流れる。このとき、サイクロン１３における風導距離による冷却効果を以って噴霧された霧状の水２０１ａの各水粒子が結露し、空気中に含まれていた油分の粒子が吸着される。
【００３０】
サイクロン１３内の空気は、漏斗状部分１３ｂでＺ軸方向上向きへと反転するが、結露した水粒子については、下方へと落下することになる。本実施の形態に係るレンジ用除塵装置１では、上述のように、吸入した空気に対して霧状の水２０１ａを噴霧し、サイクロン１３における風導距離による冷却効果で結露する技術を採用して徐塵を実行する装置である。
【００３１】
また、レンジ用除塵装置１の駆動時においては、サイクロン１３内の空間は負圧となっており、貯水槽２０の水２０１が漏斗状部分１３ｂにまで浸入している（Ｂ部分）。図３（ｂ）に示すように、サイクロン１３内における水２０１の液面２０１ｆは、装置駆動時にサイクロン１３内が負圧となるために漏斗状部分１３ｂにまで上昇し、装置停止時には、サイクロン１３内の内圧上昇により、液面２０１ｆがＺ軸方向下方に下がることになる。
【００３２】
ここで、サイクロン１３内で除去された油分粒子は、噴霧された霧状の水２０１ａとともに漏斗状部分１３へと落下するのであるが、その一部は漏斗状部分１３ｂにおける内壁面１３ｆにも付着することがある。しかし、本実施の形態に係るレンジ用除塵装置１では、サイクロン１３内の内圧変化に伴い水２０１の液面２０１ｆが上下する（図３（ｂ）の矢印）ので、その上下に伴い内壁面１３ｆに付着した除去塵が洗い落とされることになる。よって、装置内を清浄に保つという観点から、本実施の形態に係るレンジ用除塵装置１は、優れる。
【００３３】
図２に戻って、連結ダクト１４に導出された空気は、サイクロン１５における上端部分に導入される。サイクロン１５の導入においても、サイクロン１３への導入と同様に、連結ダクト１４における導入近傍部分（図３（ａ）の部分１２ａに対応する部分）がノズル状となっており、当該箇所を通過する空気に対して、噴霧部２１より霧状の水２０１ａが噴霧される。
【００３４】
サイクロン１５は、本体部分１５ａの長さＬ２を除いて、サイクロン１３と同一の形状を有している。即ち、サイクロン１５では、その本体部分１５ａの内径Ｄ２がサイクロン１３の本体部分１３ａと同一の８０［ｍｍ］に設定されており、本体部分１５ａの長さＤ２が、サイクロン１３の本体部分１３ａの長さＬ１に対し２倍の３２０［ｍｍ］に設定されている。
【００３５】
なお、サイクロン１５においても、その細筒部分１５ｃが貯水槽２０に対して挿入されており、装置駆動時において、水２０１の液面が細筒部分１５ｃおよび漏斗状部分１５ｂの一部にまで達するようになっている。
サイクロン１５に対しても、本体部分１５ａの上端部分から連結ダクト１６が延出されており、連結ダクト１４から導入された空気は、サイクロン１５の内壁１５ｆに沿って渦流となってＺ軸方向へと下降し、漏斗状部分１５ｃでＺ軸方向上向きへと反転して連結ダクト１６へと導出される。
【００３６】
上述のように、サイクロン１５においては、その本体部分１５ａの長さＬ２をサイクロン１３の本体部分１３ａに対し２倍の３２０［ｍｍ］としているが、これは、サイクロン１３を経て導入された空気中に含まれる臭いの元となる粒子などのコロイド粒子をサイクロン１５で除去するためである。即ち、内径Ｄ２を８０［ｍｍ］とする場合、サイクロン１５の本体部分１５ａの長さＬ２を３２０［ｍｍ］とすることで、数［μｍ］以下の小さな径の粒子を除去できる。
【００３７】
なお、サイクロン１５においても、その空気導入に際して霧状の水２０１ａを噴霧部２１より噴霧し、この水の粒子を核として結露現象により効果的に微細な径の粒子を除去できる。
次に、図２に示すように、連結ダクト１６には、活性炭などを含む脱臭フィルタ２３と流路の開閉を行うためのバルブ２４とが介挿されている。そして、連結ダクト１６は、ファン１７に連結されている。ファン１７の空気排出側には、連結ダクト１８が連結されており、連結ダクト１８は、排気ダクト１９へと繋がっている。
【００３８】
本実施の形態に係るレンジ用除塵装置１では、排気ダクト１９の空気排出口１９ａがレンジ５の近傍に設けられ、従来のレンジ用除塵装置のような外方排出という形式を採らず、循環型の形式を採る。よって、本実施の形態に係るレンジ用除塵装置１は、家などの壁に排気用ダクトのための孔をあける必要がない。また、排気用ダクトが不要なので、ダクト配管のためのスペースが必要ではなく家などのレイアウト設計における設計の自由度を高めるのに有効である。
【００３９】
さらに、本実施の形態に係るレンジ用除塵装置１では、排気ダクトを設ける必要がないので、レンジ５とともに場所を移動させるようなこともできる。
３．サイクロンのサイズと除塵性能との関係
上記のように、本実施の形態に係るレンジ用除塵装置１では、サイクロン１３、１５をともに内径Ｄ１、Ｄ２が８０［ｍｍ］であることとしている。サイクロン１３、１５の内径と除塵性能との関係を検討した結果を表１に示す。
【００４０】
【表１】
2008272623.tif 000003
表１に示す結果は、内径を４０［ｍｍ］から１０［ｍｍ］刻みで増加させた７種類のサンプルを準備し、除塵性能について目視にてチャックしたものである。実験では、油分の除去を行ったものであり、表中の「〇」は、十分に除去できたことを示し、「×」は、除去ができなかったことを示している。なお、内径が４０［ｍｍ］よりも小さいサイクロンについては確認をしていないのは、家庭などで用いるレンジ用除塵装置を考慮するとき、採用可能なファンの能力から、４０［ｍｍ］の内径が処理限界であると考えられるためである。
【００４１】
表１に示すように、内径が４０［ｍｍ］〜９０［ｍｍ］のサンプルでは、十分な除塵性能が確保されている。一方、内径を１００［ｍｍ］としたサンプルでは、１．０［ｈｒ．］を費やしても十分な除塵ができなかった。
以上の結果より、サイクロンの内径については、４０［ｍｍ］以上９０［ｍｍ］以下であることが望ましい。
【００４２】
次に、本実施の形態では、直列に接続されてなるサイクロン１３とサイクロン１４とにおいて、空気流路の上流側のサイクロン１３における本体部分１３ａの長さＬ１を１６０［ｍｍ］とし、下流側のサイクロン１５における本体部分１５ａの長さＬ２をＬ１の２倍の３２０［ｍｍ］としている。これは、サイクロン１３のように長さＬ１を１６０［ｍｍ］よりも長く設定することにより、当該サイクロン内で空気の温度が略１５［℃］低下し、サイクロン１５のように長さＬ２を３２０［ｍｍ］よりも長く設定することにより、当該サイクロン内で空気の温度が略２０［℃］低下するという知見に基づくものである。
【００４３】
なお、上流側のサイクロン１３については、１６０［ｍｍ］よりも長く設定すればよいが、下流側のサイクロン１５との機能の区分けを図るため、およびスペース効率の向上を図るために、余り長く設定する必要はない。
ところで、本実施の形態に係るレンジ用除塵装置１の構成とは逆に、空気流路の上流側のサイクロンにおける本体部分の長さを下流側よりも大きくするということも考えられるが、この場合には、１０［μｍ］未満の径を有する粒子（例えば、コロイド粒子）を高効率に除去することができない。即ち、空気流路の上流側に本体部分の長さが長いサイクロンを配した場合には、取り入れられた空気は、上流側のサイクロン内で渦流となり、油分の粒子と臭いの元となる微粒子とが除去されることになるが、サイクロンの上部で先に油分の粒子が霧状の水２０１ａの粒子の周囲に付着し、その後にはコロイド粒子などが十分に付着できないことになる。下流側にあるサイクロンは、その本体部分が短いので、コロイド粒子などの径の小さな粒子を十分に除去することができない。
【００４４】
従って、本実施の形態に係るレンジ用除塵装置１のように、空気流路の上流側のサイクロンにおける本体部分の長さを下流側に比べて短く設定することが望ましい。
なお、連結ダクト１６に挿設されたバルブ２４については、各サイクロンのグループ毎に対応して設けられており、レンジの使用の程度に応じて除塵性能を調整することができるようになっている。
（実施の形態２）
実施の形態２に係るレンジ用除塵装置３について、図４を用い説明する。
【００４５】
図４に示すように、実施の形態２に係るレンジ用除塵装置３は、上記実施の形態１に係るレンジ用除塵装置１と異なるのは、その外観形状にある。即ち、本実施の形態に係るレンジ用除塵装置３においても、吸気ダクト３１と排気ダクト３９との間に直列接続された２つのサイクロン３３、３５が挿設され、互いのサイクロン３３、３５が互いにその本体部分の長さが異なっている、という点では上記実施の形態１と同様である。一方、図４に示すように、本実施の形態に係るレンジ用除塵装置３では、吸気ダクト３１および排気ダクト３９の配置に関係して、連結ダクト３２、３４、３６、３８の形状等が上記実施の形態１とは異なっている。
【００４６】
なお、図４では、直列接続されてなるサイクロン３３とサイクロン３５との１グループのみを示しているが、上記レンジ用除塵装置１と同様に、複数のグループ（例えば、３グループ）が並列接続されてなるものである。
本実施の形態に係るレンジ用除塵装置３は、レンジ５の上方にフード状に懸架されており、レンジ５での調理により立ち上る煙などを含む空気を吸気ダクト３１から取り入れ、サイクロン３３、３５で除塵を行った後、ファン３７を通り排気ダクト３９からＺ軸方向下方のレンジ５に向けて浄化後の空気を排出する。排気ダクト３９から排出された空気は、レンジ５の上方を通り、煙などを含む状態で吸気ダクトへと導かれる。これにより、本実施の形態に係るレンジ用除塵装置３においても、循環型の空気清浄を行う。
【００４７】
本実施の形態に係るレンジ用除塵装置３においても、互いにサイズの異なる２つのサイクロン３３、３５を直列に接続しているので、また、各サイクロン３３、３５の空気導入部分に霧状の水を噴霧する噴霧部４１を配しているので、複数種の対象粒子を効果的に除去できるとともに、使用期間の長短にかかわらず高い除塵性能が維持される。
さらに、本実施の形態においても、各サイクロン３３、３５の下端（細筒部分）が貯水槽４０に挿入されているので、サイクロン内壁面に付着した油分などを効果的に除去することができる。
（その他の事項）
上記実施の形態１に係るレンジ用除塵装置１および上記実施の形態２に係るレンジ用除塵装置３では、空気流路中に互いにサイズの異なる２つのサイクロン１３、１５、３３、３５を直列に接続することとしたが、直列接続するサイクロンの数については、２つに限定を受けるものではない。サイクロンを３つ以上直列接続することも可能であり、この場合には、少なくともその内の２つのサイズが相違していればよく、残りのサイクロンについては、同一サイズとすることもできる。具体的には、油分の多い環境が想定される場合には、上記実施の形態１に係るサイクロン１３を２つあるいはそれ以上に直列に接続し、その後にサイクロン１５を接続するという構成も採ることができる。
【００４８】
また、上記実施の形態１などでは、２つのサイクロンが直列接続されて構成のグループが３つ並列であるという構成を採用したが、３つ未満のグループが並列接続されてなる構成を採用することも、４つ以上のグループを並列接続されてなる構成を採用することも可能である。
また、上記実施の形態１および上記実施の形態２では、吸気のためのファン１７、３７として一例としてシロッコファンを採用したが、これ以外にも採用することに支障はない。
【００４９】
また、図１および図４で示したレンジ用除塵装置１、３の外観形状、あるいはダクトの取り回しなどについては、一例として示すものであり、本発明はこれらに何らの限定を受けるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、レンジでの調理等からの排出空気から複数種の対象粒子を効果的に除去できるとともに、使用期間の長短にかかわらず高い除塵性能が維持できるレンジ用除塵装置を実現するのに有用な技術である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】実施の形態１に係るレンジ用除塵装置１の全体構成を示す模式斜視図である。
【図２】レンジ用除塵装置１の主用構成を示す模式断面図である。
【図３】（ａ）は、サイクロン１３に対する吸入部１２ａの構成を示す模式断面図であり、（ｂ）は、サイクロン１３における底筒部分１３ｂでの水２０１を示す模式断面図である。
【図４】実施の形態２に係るレンジ用除塵装置３の全体構成を示す模式断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１、３．レンジ用除塵装置
５．レンジ
１０．フレーム
１１、３１．吸気ダクト
１２、１４、１６、１８、３２、３４、３６、３８．連結ダクト
１３、１５、３３、３５．サイクロン
１７、３７．ファン
１９、３９．排気ダクト
２０、４０．貯水槽
２１、４１．噴霧部
２２、４２．給水パイプ
２３．脱臭フィルタ
２４．バルブ
３０．カバー
５１．ＩＨヒーター
２０１．水
【図１】
2008272623.tif 000004
【図２】
2008272623.tif 000005
【図３】
2008272623.tif 000006
【図４】
2008272623.tif 000007