(57)【要約】【課題】  本発明は、難燃処理された繊維層からなる換気扇・レンジフード用フィルタ材において、油の捕集効率を低下させることなく、外観が良好であり、レンジフード用フィルタ材の厚さ及び寸法維持が可能な換気扇・レンジフード用フィルタ材を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明の換気扇・レンジフード用フィルタ材は、難燃処理された繊維層からなる換気扇・レンジフード用フィルタ材において、空気流入側から流出側にかけて表面層、中間層、裏面層とした場合の該表面層及び裏面層を、該中間層よりも低密度の層に形成したことを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
難燃処理された繊維層からなる換気扇・レンジフード用フィルタ材において、空気流入側から流出側にかけて表面層、中間層、裏面層とした場合の該表面層及び裏面層を、該中間層よりも低密度の層に形成したことを特徴とする換気扇・レンジフード用フィルタ材。
【請求項２】
前記表面層及び裏面層の嵩密度が６〜１０ｋｇ／ｍ3であり、前記中間層の嵩密度が６０ｋｇ／ｍ3以下であることを特徴とする請求項１記載の換気扇・レンジフード用フィルタ材。
【請求項３】
前記繊維層が互いに絡み合うカール状のガラス長繊維からなることを特徴とする請求項１又は２記載の換気扇・レンジフード用フィルタ材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調理時に発生する排煙等を屋外へ排出する台所用換気扇又はレンジフードに用いるフィルタ材に関し、より詳しくは、外観が良好であり、油の捕集効率を低下せず、フィルタ材の厚さ変化及び寸法変形を防止した難燃性の換気扇・レンジフード用フィルタ材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、このようなフィルタ材としては、有機繊維やガラス繊維に難燃処理を施しフェルト状に形成されたものや互いに絡み合うカール状のガラス長繊維から形成されたものが使用されている。例えば、互いに絡み合うカール状のガラス長繊維からなるフィルタ材は、低く安定した圧力損失を保ちながらミストを捕集できるという利点を有する。一方、このようなフィルタ材は、横方向に伸びやすいため、所望の厚さを維持することが難しく、フィルタ材が変形しやすいため、フィルタ枠に収まりにくくなるという不利な点もあった。例えば、前記フィルタ材の寸法が８％程度伸びてしまうと、フィルタ枠に挿入しにくく、取り扱い性が悪いという問題があった。また、寸法変形したフィルタ材をフィルタ枠に無理矢理取り付けると、フィルタ材の端部が圧縮されて外観が悪化するとともに、フィルタ枠に取り付けた後に、フィルタ材の表面に皺が発生し、油の捕集効率が低下するという問題もあった。
【０００３】
また、前記フィルタ材は、密度が全体に均一であるため、油分が空気流入側の表面でのみ捕集されることになり、捕集量があまり上がらないうちに通気抵抗が上がってしまい短寿命であるという欠点があった。
この欠点を解消するために、空気流入側の表面層を低密度に、空気流出側の裏面層を高密度にして気流方向に密度勾配を持たせたフィルタ材が開示されている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３）。これらのフィルタ材は、空気中の塵埃を表面層で捕集するとともに、繊維間隔が大きい表面層に油の表面張力による油膜が形成されにくく、低密度の表面層を通過した油煙等を高密度の裏面層で捕集して、油の捕集効率を向上させている。
【０００４】
しかしながら、空気流入側の表面層が低密度であると、目の粗い繊維により、繊維の毛羽立ち等が目立ち、外観が安っぽくなり、また、構成繊維が脱落し易く、取り扱いが難しいという欠点があった。
この欠点を解消するため、表面層、中間層、裏面層の三層からなり、表面層を中間層よりも高密度にして、外観性や取扱性を良好にしたフィルタ材が開示されている（特許文献４）。また、表面層、中間層、裏面層が、互いに絡み合うカール状のガラス長繊維からなるフィルタ材であって、表面層を中間層よりも高密度にしたフィルタ材も開示されている（特許文献５）。前記フィルタ材は、油脂等の可燃物質が付着したフィルタ面に火炎が当たった場合であっても、難燃剤から発生する不燃性の分解ガスが分散せず滞留し易くなるため、酸素遮断効果が高度に発揮され、フィルタの着火、圧焼の防止効果を向上させているという利点を有する。
【特許文献１】特開平９−１５５１２８号公報
【特許文献２】特開平１１−２２６３３０号公報
【特許文献３】登録実用新案３０８７６０７号公報
【特許文献４】特開２００２−１３６８１４号公報
【特許文献５】特開２００３−２４７７３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、表面層が中間層よりも高密度である場合、空気中の塵埃が高密度の表面層で捕集されて目詰まりし易くなり、また、繊維間隔の小さい表面層に捕集された油の表面張力により油膜が形成され易くなり、油の捕集効率が低下するという問題があった。更に、目詰まりや油膜の形成により、フィルタ材の圧力損失が上昇し、フィルタ寿命が短くなり易いという問題は免れ得なかった。
そこで、本発明は、前記問題点に鑑みて、難燃処理された繊維層からなる換気扇・レンジフード用フィルタ材において、油の捕集効率を低下させることなく、外観が良好であり、レンジフード用フィルタ材の厚さ及び寸法維持が可能な換気扇・レンジフード用フィルタ材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】
本発明の換気扇・レンジフード用フィルタ材は、前記目的を達成すべく、請求項１記載の通り、難燃処理された繊維層からなる換気扇・レンジフード用フィルタ材において、空気流入側から流出側にかけて表面層、中間層、裏面層とした場合の該表面層及び裏面層を、該中間層よりも低密度の層に形成したことを特徴とする。
また、請求項２記載の換気扇・レンジフード用フィルタ材は、請求項１記載の換気扇・レンジフード用フィルタ材において、前記表面層及び裏面層の嵩密度が６〜１０ｋｇ／ｍ3であり、前記中間層の嵩密度が６０ｋｇ／ｍ3以下であることを特徴とする。
また、請求項３記載の換気扇・レンジフード用フィルタ材は、請求項１又は２記載の換気扇・レンジフード用フィルタ材において、前記繊維層が互いに絡み合うカール状のガラス長繊維からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の換気扇・レンジフード用フィルタ材は、表面層及び裏面層が中間層よりも低密度の繊維層であり、空気流入側の表面層の繊維間隔が大きいため、前記表面層に油煙等が付着しても油の表面張力による油膜ができにくく、高密度の中間層で効率良く油を吸着することができるため、油の捕集効率が低減しない。また、表面層及び裏面層が低密度であっても、中間層が高密度であるため、表面の繊維層の密度むらが目立ちにくく、密度むら等による安っぽさがない。
また、本発明の換気扇・レンジフード用フィルタ材として、前記繊維層が互いに絡み合うカール状のガラス長繊維からなるものである場合は、低密度の表面層及び裏面層の間に、高密度にカール状のガラス長繊維が絡み合う中間層を介在させたため、フィルタ材の横方向への伸びが防止され、フィルタ材の厚さ及び大きさを安定に維持することができ、フィルタ枠への取り付け作業性が向上する。また、表面層及び裏面層ともに、中間層よりも低密度であるため、取り付け時の方向性を考慮することなくフィルタ枠に取り付けることができ、作業性が良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本願発明の換気扇・レンジフード用フィルタ材は、難燃処理された繊維層からなるものである。
前記繊維層は、難燃性のため、ガラス繊維で構成することが好ましい。また、前記ガラス繊維を主体として、ポリクラール繊維、モダアクリル繊維、セルロース繊維等の難燃性有機繊維を塩化ビニール樹脂等の難燃性樹脂で結合して構成することも可能である。
前記ガラス繊維の平均繊維経は、１μｍ〜５０μｍが好ましく、特に、１０μｍ〜３０μｍであれば、カール状に繊維を形成しやすく、油等のミストを捕集しやすい。
尚、平均繊維径とは、単繊維直径であり、ＪＩＳ Ｒ３４２０により規定されるものである。
前記ガラス繊維からなる繊維層は、繊維同士がほぐれてしまうことを防ぐため、バインダで繊維同士を結束すると良い。結束用バインダとしては、例えば、アクリル樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂等の有機バインダを使用することができる。不燃性に対応するためには、無機バインダの使用が好ましい。
前記難燃処理に用いる難燃剤としては、リン酸系やハロゲン系等の難燃剤を使用する。
【０００９】
前記繊維層は、空気流入側から流出側にかけて表面層、中間層、裏面層とした場合の該表面層及び裏面層を、該中間層よりも低密度の層に形成する。
前記表面層及び裏面層の嵩密度は６〜１０ｋｇ／ｍ3であることが好ましい。前記表面層及び裏面層の嵩密度が６ｋｇ／ｍ3未満であると、毛羽立ち及び密度むらが目立ち外観が悪くなるため好ましくなく、１０ｋｇ／ｍ3を超えると、繊維間隔が狭くなるため、付着した油の表面張力により繊維間に油膜が形成されやすくなり、油の捕集効率が低下するため好ましくない。
【００１０】
前記中間層は、前記表面層及び裏面層より高密度に形成する。前記中間層の嵩密度は６０ｋｇ／ｍ3以下であることが好ましい。前記嵩密度が６０ｋｇ／ｍ3を超えると、嵩密度が高すぎて、油煙等が繊維に付着して膜化現象が起こり、圧力損失が大きくなり過ぎるため好ましくない
【００１１】
前記フィルタ材は、前記繊維層が互いに絡み合うカール状のガラス長繊維からなるものであることが好ましい。前記フィルタ材は、低密度の表面層と裏面層の横方向への伸びが前記高密度の中間層で防止されるため、フィルタ材の厚さ及び大きさを安定に維持することができる。
前記フィルタ材を構成する繊維層が互いに絡み合うカール状のガラス長繊維からなるものであると、捕集したミストや粗塵ダストが３次元的に捕集されるため、低く安定した圧力損失を保ちながら、高い捕集効率を実現できる。
また、
【００１２】
前記フィルタ材の製造方法は、次の通りである。すなわち、溶融ガラスを引き出すためのノズルをガラス長繊維の巻き取りドラムの幅範囲で左右に微動させ、回転するドラムにガラス長繊維を巻き付けることにより、コンデンスマットを得る。ガラス長繊維は、フィルタ材となる繊維同士がほぐれないように繊維同士を結束するバインダを吹き付けながらドラムに巻き付ける。前記ノズルを移動させるスピード及びドラムの回転数を調整することにより、繊維層の密度を調整する。こうして得られたコンデンスマットをドラムから切り出し、ドラムに巻き付けた円周方向に対して、垂直方向に引っ張り、ガラス長繊維同士を展開することで繊維がほぐれ、ガラス長繊維同士がカール状に絡まり合った繊維層からなるフィルタ材が得られる。
【実施例】
【００１３】
次に、本発明の換気扇・レンジフード用フィルタ材の実施例を、従来例及び比較例とともに説明する。
（実施例）
図１に示すように、平均繊維径が３０μｍのカール状のガラス長繊維からなる表面層２、中間層３、裏面層４を有し、前記表面層２及び裏面層４の嵩密度が８．０ｋｇ／ｍ3でそれぞれの層の厚さが７ｍｍであり、中間層３の嵩密度が５４ｋｇ／ｍ3で厚さが１ｍｍである全体の厚さ１５ｍｍ、縦３００ｍｍｘ横３００ｍｍの換気扇・レンジフード用フィルタ材１を下記の製造方法により得た。この換気扇・レンジフード用フィルタ材は、バインダであるフェノール樹脂の付着量をガラス長繊維全体に対して２９質量％とし、有機リン酸系難燃剤（商品名「フランＳ−４００」大和化学工業社製）の付着量を２７質量％とした。
本実施例の換気扇・レンジフード用フィルタ材は前記フィルタ材の製造方法と同様の方法により、ノズルを巻き取りドラムの幅範囲で左右に移動させるスピード及びドラムの回転数を制御し、バインダをガラス長繊維に吹き付けながら、前記ガラス長繊維をドラムに巻き付けることによりコンデンスマットを得、ドラムに巻き付けた円周方向に対して、垂直方向に引っ張り、表面層及び裏面層が中間層よりも低密度となる、表面層、中間層及び裏面層が互いに絡み合ったカール状のガラス長繊維の繊維層からなる前記換気扇・レンジフード用フィルタ材を製造した。尚、難燃剤は、スプレーガンを使用して、ノズルからドラムに巻き取られるガラス長繊維に均一に付着するように散布した。
【００１４】
（従来例１）
図２に示すように、平均繊維径が３０μｍのカール状のガラス長繊維からなる表面層５及び裏面層６を有し、表面層５の嵩密度が３３．０ｋｇ／ｍ3で厚さが１ｍｍであり、裏面層６の嵩密度が８．０ｋｇ／ｍ3で厚さ１４ｍｍである全体の厚さ１５ｍｍ、縦３００ｍｍｘ横３００ｍｍの換気扇・レンジフード用フィルタ材７を下記の製造方法により得た。この換気扇・レンジフード用フィルタ材は、バインダであるフェノール樹脂の付着量をガラス長繊維全体に対して３０質量％とし、有機リン酸系難燃剤（商品名「フランＳ−４００」大和化学工業社製）の付着量を２０質量％とした。
尚、従来例１の換気扇・レンジフード用フィルタ材は、表面層５が高密度に、裏面層６が低密度になるように、溶融ガラスを引き出すためのノズルを巻き取りドラムの幅範囲で左右に移動させるスピード及びドラムの回転数を制御したこと以外は、実施例と同様にして、前記換気扇・レンジフード用フィルタを製造した。
【００１５】
（従来例２）
図３に示すように、平均繊維径が３０μｍのカール状のガラス長繊維からなる嵩密度が８．０ｋｇ／ｍ3で厚さが１５ｍｍの一層の繊維層８を有し、縦３００ｍｍｘ横３００ｍｍの換気扇・レンジフード用フィルタ材９を下記の製造方法により得た。この換気扇・レンジフード用フィルタ材は、バインダであるフェノール樹脂の付着量をガラス長繊維全体に対して３０質量％とし、有機リン酸系難燃剤（商品名「フランＳ−４００」大和化学工業社製）の付着量を２０質量％とした。
尚、従来例２の換気扇・レンジフード用フィルタ材は、一層の繊維層８が低密度となるように、溶融ガラスを引き出すためのノズルを巻き取りドラムの幅範囲で左右に移動させるスピード及びドラムの回転数を制御したこと以外は、実施例と同様にして、前記換気扇・レンジフード用フィルタを製造した。
【００１６】
（比較例）
図４に示すように、平均繊維径が３０μｍのカール状のガラス長繊維からなる表面層１０及び裏面層１１を有し、表面層１０の嵩密度が８．０ｋｇ／ｍ3で厚さが１４ｍｍであり、裏面層１１の嵩密度が３３．０ｋｇ／ｍ3で厚さが１ｍｍである全体の厚さ１５ｍｍ、縦３００ｍｍｘ横３００ｍｍの換気扇・レンジフード用フィルタ材１２を下記の方法により得た。この換気扇・レンジフード用フィルタ材は、バインダであるフェノール樹脂の付着量をガラス長繊維全体に対して３０質量％とし、有機リン酸系難燃剤（商品名「フランＳ−４００」大和化学工業社製）の付着量を２０質量％とした。
尚、比較例の換気扇・レンジフード用フィルタ材は、表面層１０が低密度に、裏面層１１が高密度になるように、溶融ガラスを引き出すためのノズルを左右に巻き取りドラムの幅範囲で移動させるスピード及びドラムの回転数を制御したこと以外は、実施例と同様にして、前記換気扇・レンジフード用フィルタを製造した。
【００１７】
次に、前記実施例、従来例１及び２、比較例の各換気扇・レンジフード用フィルタ材の外観、繊維層の伸び、及び油の捕集効率を以下の方法により、評価・測定した。結果を表１に示す。
［外観］
繊維の毛羽立ちの有無及び密度むらの有無を目視で評価した。毛羽立ちと密度むらがみられないものを○、目立たない程度に毛羽立ちと密度むらがみられるものを△、毛羽立ちと密度むらがみられるものを×とした。
［伸び］
縦３００ｍｍ×横３００ｍｍのフィルタ材を所定時間静置し、静置前と静置後のフィルタ材の寸法変化率を測定した。静置前のフィルタ材に対して静置後のフィルタ材の寸法変化率が１．５％以下のものを○、寸法変化率が１．５％を超えるものを×とした。
［油の捕集効率］
次に、油の捕集効率の試験方法について説明する。
（１）  図５の試験状態図に示すように、コンロ１４の上方に図示を省略した換気扇を内部に装着したレンジフード１３を配置し、該レンジフード１３の下面に実施例、従来例１及び２、比較例の各換気扇・レンジフード用フィルタを装着する。
（２）  コンロ１４の上にフライパン１５を載せ、該フライパン１５を予め熱しておく。
（３）  フライパン１５の上方に配置した油供給管１６及び水供給管１７から、フライパン１５上に油滴（１０秒、１０滴、１２．５ｇ／５分程度）及び水滴（１０秒、３０滴、３９．８ｇ／５分程度）を滴下する。
（４）  前記フライパン１５から蒸発した油分を、前記換気扇によりレンジフード１３内に排気する。
（５）  排気する際に、レンジフード１３内に装着した各フィルタで油分を捕集する。
（６）  試験時間は１時間とし、前記操作を３回行って油の捕集効率の平均値を取る。
（７）  フィルタの捕集効率は、以下の式により算出するものとした。尚、試験の際、周囲に飛び散った油分は油受皿１８で受け、油分の発生量とはみなさない。
油の捕集効率＝フィルタの油付着量／油分の発生量×１００（％）
油の捕集効率が７５％以上のものを◎、７５％未満７０％以上のものを○、７０％未満のものを×とした。
［総合評価］
外観、伸び及び油の捕集効率のうち、×の評価項目がなければ○、一つでも×の評価項目があれば×とした。
【００１８】
【表１】
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【００１９】
表１に示す結果から以下のことが分かった。
本発明の換気扇・レンジフード用フィルタ材は、油の捕集効率を低減することなく、前記フィルタ材の横方向への伸びが防止されていることが確認できた。このため、実施例のフィルタ材は、寸法が安定しており、フィルタ枠への取り付け作業性が向上する。また、皺等を発生させることなくフィルタ枠に取り付けることができ、油の捕集効率も低減していないことから、フィルタの長寿命化が可能である。また、毛羽立ちや密度むらも外観上目立たない程度であり、毛羽立ち等により安っぽくならず、外観が良好であることが確認できた。
これに対して、従来例１のように、表面層が高密度であり、裏面層が低密度であるフィルタ材は、外観は良好であるものの、油の捕集効率が低く、フィルタ材に伸びが発生していた。また、従来例２のように、低密度の一層からなるフィルタ材は、外観も悪く、フィルタ材の伸びによる寸法変化が大きかった。このため、従来例２のフィルタ材は、レンジフードに前記フィルタ材を取り付ける場合に、フィルタ枠に前記フィルタ材が取り付けられない問題や、フィルタ材をフィルタ枠に取り付けた後に皺が発生する問題が生じる。
更に、比較例のように、表面層が低密度であり、裏面層が高密度であるフィルタ材は、油の捕集効率は高いものの、外観が悪く、フィルタ材に伸びも発生していた。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の換気扇・レンジフード用フィルタ材の断面を示す説明図
【図２】従来例１の換気扇・レンジフード用フィルタ材の断面を示す説明図
【図３】従来例２の換気扇・レンジフード用フィルタ材の断面を示す説明図
【図４】比較例の換気扇・レンジフード用フィルタ材の断面を示す説明図
【図５】油の捕集効率の試験状態の説明図
【符号の説明】
【００２１】
１，７，９，１２  ：  換気扇・レンジフード用フィルタ材
２，５，１０      ：  表面層
４，６，１１      ：  裏面層
３                ：  中間層
８                ：  繊維層
１３              ：  レンジフード
１４              ：  コンロ
１５              ：  フライパン
１６              ：  油供給管
１７              ：  水供給管
１８              ：  油受け皿
【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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