(57)【要約】【課題】  オイルミストや臭気或いは煙の吸着除去に優れ、軽量安価で廃棄も容易なフィルター材の提供。【解決手段】  シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液の水分率を低下させて、シロキサン及びシラノール塩多分子量ゲル状物となしたうえ、２５０℃以上に加熱された発泡線条形成ノズルより、所要の線条径と線条本数及び発泡倍率で垂直方向に移送ベルト上に吐出させ、且移送ベルトと直交する方向に発泡線条形成ノズルを往復させて落下蛇行させながら所要の幅と厚さ及び空隙率に融着絡合積層させてなるフィルター材。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液中の水分率を低下させてシロキサン及びシラノール塩多分子量ゲル状物となしたうえ、所要の孔径と穿孔間隔に設けられ且その温度が２５０℃以上に加熱された発泡線条形成ノズルより垂直方向に多数の発泡線条に吐出させ、而も吐出される発泡線条がその下方を走行する移送ベルト上に、且該移送ベルトの走行方向と直交する方向に所要の幅を往復して吐出積層させ、以って所要の幅と厚さ及び空隙率で発泡線条相互を融着絡合積層させてなることを特徴とするフィルター材。
【請求項２】
発泡線条形成ノズルが固定されてなり、且垂直方向に吐出される発泡線条の下方を走行する移送ベルトを、走行方向と直交する方向に所要の幅で往復移動させ、発泡線条相互を融着絡合積層させてなる請求項１記載のフィルター材。
【請求項３】
移送ベルト上に吐出された発泡線条相互が融着絡合積層されたうえ、所定間隔を有する挟圧ロール間で挟圧整形させてなる、請求項１若しくは請求項２記載のフィルター材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は厨房や無煙ロースター等で発生するオイルミストや臭気及び煙の吸着除去に優れ、而も廃棄も容易になしえるフィルター材に関する。
【背景技術】
【０００２】  近年では一方において核家族化や少子化、主婦の就労化及び余暇の拡大に伴うアウトドアライフ指向等を背景として食生活が外食化や中食化に移行されつつあり、更に他方においては都市化とともに就労も都市部への集中が一段と進んでおり、これらに対応して外食店舗や中食店舗も都市部に林立設置されている。【０００３】  そしてこれら外食店舗や中食店舗等は、旧来からの飲食店舗に比べてフランチャイズシステム等の経営形態をもとに、店舗規模も比較的大きく且多店舗展開がなされることから広範な食材を用い多様な調理献立が提供され、その調理手段も揚げ、焼き、炒め、煮、蒸し、スモーク等が用いられることとも相俟って膨大量のオイルミストや臭気或いは煙が発生するために、これらを厨房排気ダクトより屋外に排出させる必要がある。【０００４】  加えて今日に至っては、調理献立による提供から焼肉レストランやお好み焼店でみられるように、調理参加型への指向が著しく拡大化している。
これがため店舗内のそれぞれの調理卓より多量のオイルミストや臭気或いは煙が発生するために飲食環境の悪化や店舗内の汚損も招来されるため、調理参加型においては調理卓で発生するオイルミストや臭気或いは煙を強制的に吸気ダクトにより吸気させて店舗外へ排出させる無煙ロースターのが配設が不可欠とされている。【０００５】  ところで現状におけるフィルター材は、耐火性や不燃性とともに軽量なものが好都合であることから、厨房用フィルター材についてはアルミ板をラス網状に加工した所謂アルミフィルターが主に用いられてなり、且無煙ロースター用としては高濃度で発生するオイルミストを除去するうえから、セラミックス多孔フィルターやアルミ板ラス網加工若しくはアルミネットを多層に積層させたフィルターが専ら使用されている。【０００６】  然るに、これらフィルターは素材的に耐火性や不燃性を保持するものの、発生するオイルミストとの接触性を高めて物理的にフィルター面に付着させ除去させるものであって、付着除去性を高めるうえからは分散形成される通気孔の孔径を細かく密に所謂空隙率を小さく形成させるため、短時に付着油脂により通気孔が閉塞され頻繁な交換が余儀なくされるためその維持コストも莫大なものが強いられ、而も廃棄に際しても廃棄回収費用の負担も強いられる。【０００７】  そして現状のフィルターでは発生する臭気や煙への吸着除去には何等の対処もできず、これがため都市化地域の如く各種建物や施設等が隣接する地域においては、これら外食店舗や中食店舗或いは飲食店舗等から排出されるオイルミストや臭気或いは煙が、隣接する建物や施設或いは店舗内にまで飛散侵入付着し、環境の汚染ばかりか建物や施設或いは商品等を汚損させる結果となっており、オイルミストはもとより臭気や煙の吸着除去と汚染防止を図る立法措置も検討されるに至っている。【０００８】  かかる状況に鑑み発明者等は、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形成される無機質発泡体は、略５０倍程度の発泡倍率まで発泡が可能なうえ微細且膨大数の連続気泡及び独立気泡を混在し、且酸化珪素態の組成となるため耐火性や不燃性はもとよりオイルミストが物理的化学的に効率良く吸着されるばかりか、臭気や煙の微粒炭素分も吸着除去され而も使用後の破砕廃棄も可能なることを究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】
【０００９】  本発明はオイルミストや臭気或いは煙の吸着除去に優れるとともに、軽量且極めて安価で使用後に廃棄も容易なフィルター材の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】  上述の課題を解決するために本発明が用いた手段は、軽量で耐火性や不燃性を保持し且微細で膨大数の連続気泡と独立気泡とを混在し、而も所望の寸法形状に無機質発泡体を形成しえる素材としてシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液を用い、このシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液の成形加工性を高めるうえから、一旦蒸散により水分率を低下させ粘性を高めてシロキサン及びシラノール塩多分子量ゲル状物となす。【００１１】  そしてこのシロキサン及びシラノール塩多分子量ゲル状物を、所要の孔径と穿孔間隔に設けられ、且その温度が２５０℃以上に加熱されてなる発泡線条形成ノズルより垂直方向に多数の発泡線条に吐出せしめるとともに、その下方を走行する移送ベルト上に且該移送ベルトの走行方向と直交する方向に所要の幅に往復させ吐出積層させながら移送させて、以って所要の幅及び厚さと空隙率で発泡線条相互を融着絡合積層させた構成に存する。【００１２】  更には発泡形成ノズルが固定されてなり、且垂直方向に吐出される発泡線条の下方を走行する移送ベルトを走行方向と直交する方向にも所要の幅に往復移動させて、発泡線条相互を融着絡合積層させる構成、及び移送ベルト上に吐出された発泡線条相互を融着絡合積層させたうえ、均質な厚さとなすうえから所定間隔を有する挟圧ロールで挟圧整形させる構成に存するものである。
【発明の効果】
【００１３】  本発明は上述の如き構成からなるもので、使用素材にシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液を用いるため、極めて素材的に安価なうえ１００℃以上の加熱により微細且膨大数の連続気泡及び独立気泡を混在し、而も最大５０倍程度の発泡倍率を以って且酸化珪素態の無機質発泡態が形成されるため作成される本発明フィルター材は、耐火性や不燃性を保持するとともに極めて軽量且安価に形成されることとなる。【００１４】  そして本発明の形成には、シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液の水分率を低下させ粘性を高めたシロキサン及びシラノール塩多分子量ゲル状物となすため、発泡線条の吐出成形に際してのギヤーポンプや押出成形機による均質な加圧付加がなしえ、発泡成形ノズルより均質な吐出がなされ而も該発泡線条形成ノズルが２５０℃以上に加熱されてなるから、加熱温度と内部圧力及び吐出後の冷却時間とにより、最大５０倍程度に加熱発泡した発泡線条が吐出形成される。【００１５】  更に発泡形成ノズルには所要の孔径と穿孔間隔で多数の吐出孔が形成されてなり、且この発泡線条形成ノズルから垂直方向に吐出され発泡する発泡線条の下方には走行する移送ベルトが配置され、而も発泡線条形成ノズルが移送ベルトと直交する方向に所要の幅で往復するよう吐出されるから、吐出された多数の発泡線条はその吐出発泡線条速度とその往復する幅や往復速度及び移送ベルトの速度とにより、移送ベルト上に所要の幅と厚さ及び空隙率を以って吐出積層され、而も加熱された発泡線条は加熱融着性を保持するために、発泡線条相互が融着絡合積層され冷却固化されて本発明フィルター材が形成される。【００１６】  加えて本発明は発泡線条が所要の空隙率を以って融着絡合積層されてなり、且この発泡線条は酸化珪素態であるから、本発明内を流通するオイルミストは高い接触率で発泡線条と接触し、その発泡構造による物理的吸着面積の膨大さと且化学的吸油性とが相俟って極めて高いオイルミストの吸着除去効果が発揮され、更には発泡線条に内在する微細且膨大数の連続気泡内に臭気や煙が吸着され、著しい消臭性や消煙性も発揮される。
而も本発明は極めて軽量で安価なうえ、使用後は僅かな加圧で容易に破砕や粉砕でき減容化が図れるとともに酸化珪素態であるため土壌改良材としての再利用も可能である等、優れた多くの特長を有するフィルター材である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】  シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液の水分率を低下せしめてシロキサン及びシラノール塩多分子量ゲル状物となしたうえ、所要の孔径と穿孔間隔で多数の吐出孔を有する発泡線条形成ノズルを２５０℃以上に加熱のうえ垂直方向に多数の発泡線条をその下方を走行する移送ベルト上に吐出させ、且該移送ベルトの走行方向と直交する方向に所要の幅で往復して吐出積層させながら移送させて、所要の幅と厚さ及び空隙率で発泡線条相互を融着絡合積層させた構成。
【実施例１】
【００１８】  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はシロキサン及びシラノール塩多分子量ゲル状物のゲル状化手段の説明図であって、該シロキサン及びシラノール塩多分子量ゲル状物１は、本発明の形成に際して均質な加圧付加による吐出と安定した発泡形成を図るうえから素材たるシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液１Ａの水分率を低下させて粘性を付与せしめたゲル状物となすものである。即ちシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液１Ａは、火山灰やシラス等の自然無機物或いは石炭灰や焼却灰等無機質産業廃棄物の主要成分である酸化珪素をアルカリ剤で溶出させて一旦珪酸ソーダとなしたるうえ、シラノール基の縮合作用によりその分子量を略４，０００乃至８，０００程度に多分子量化させたものであって、その組成は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％に水が７５乃至８０重量％割合の水溶液状を呈している。【００１９】  しかしながらかかる水溶液の状態のままでは、発泡線条２を均質且安定して吐出形成させるために、特別且精緻な機械装置が要請される。
そこで図１に示す如きゲル状化手段１０を用いて、その水分率を略４０乃至６０重量％程度までに低下させて粘性を付与せしめたシロキサン及びシラノール塩多分子量ゲル状物１となすものである。【００２０】  かかるためのゲル状化手段１０は図示する如く、収納ホッパー１０Ａ内に収納されたシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液１Ａを弁１０Ｂにより適宜量を加熱蒸散管１０Ｃ内に供給する。
そして該加熱蒸散管１０Ｃには、蒸散加熱をなすための加熱ヒーター１０Ｄが包着されてなるもので、該加熱蒸散管１０Ｃは供給されるシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液１Ａが加熱発泡せぬよう、最高でも１００℃以下の温度に制限される。
加えて加熱により蒸散する水蒸気を容易に排出させるうえから、該加熱蒸散管１０Ｃの上面適宜位置には排気管１０Ｅを設けることが望ましい。【００２１】  かかるゲル状化手段１０により所要の水分率にまで水分蒸散がなされて粘性が付与されてなるシロキサン及びシラノール塩多分子量ゲル状物１は加熱蒸散管１０Ｃの端縁より排出されるものであって、水分率が４０％程度まで低下させてなるシロキサン及びシラノール塩多分子量ゲル状物１は、図２に示す如く高い粘性及び可塑性を保持する状態となる。【００２２】  所要の水分率にまで水分が蒸散されたシロキサン及びシラノール塩多分子量ゲル状物１は図３に示す如き発泡線条化手段２０において所要の線条径と線条間隔を以って多数本の発泡線条２として吐出形成させるもので、該発泡線条２を均質且安定して吐出形成させるうえからは、該発泡線条化手段２０において供給されるシロキサン及びシラノール塩多分子量ゲル状物１に均質な内部圧力を付与せしめて加圧移送させることが望まれる。【００２３】  そこで水分率が比較的高く低粘度のシロキサン及びシラノール塩多分子量ゲル状物１の場合には、シリンダー２０Ａ内をギヤーポンプ２０Ｂを用いて加圧移送させることが好都合であるが、反面水分率が低く高粘度で且可塑性をも保持するシロキサン及びシラノール塩多分子量ゲル状物１の場合には、該ギヤーポンプ２０Ｂに代えてエクストルダー（図示せず）の使用が望ましい。【００２４】  そしてシリンダー２０Ａ内を加圧移送されたシロキサン及びシラノール塩多分子量ゲル状物１は、該シリンダー２０Ａの先端に設けられた発泡線条形成ノズル２０Ｃより、所要の線条径と線条本数及び発泡倍率を以って発泡線条２を吐出形成させるため、該発泡線条形成ノズル２０Ｃで加圧移送され吐出される発泡線条２を十分に加熱発泡させ且この発泡線条２に加熱融着性を創出せしめて発泡線条２相互を融着絡合積層させるために、発泡線条形成ノズル２０Ｃを少なくとも２５０℃以上好ましくは３００乃至４００℃に加熱保持させる加熱体２０Ｄが該発泡線条形成ノズル２０Ｃの外周面に配備されている。【００２５】  かかる場合における発泡線条形成ノズル２０Ｃに穿孔される吐出孔２１Ｃの孔径と穿孔間隔は、吐出形成される発泡線条２の発泡倍率と発泡線条２の線条径及び該吐出形成される発泡線条２の融着絡合積層される場合の空隙率とにより具体的に決定される。【００２６】  即ち吐出形成される発泡線条２の発泡倍率は、軽量で嵩高安価なうえ実用使用に際しての負圧に対抗しえる強度と且発泡による微細且膨大数の連続気泡１２Ａ及び独立気泡１２Ｂの生成を図るうえからは、その発泡倍率において略５倍程度から４０倍程度までが好適で、形成される発泡線条２は図４の如き態様を有している。
加えて発泡倍率と発泡線条２の線径との関係は５倍発泡で略２．２３倍、１０倍発泡で略３．１６倍、２０倍発泡では略４．４７倍、３０倍発泡では略５．４７倍、及び４０倍発泡では略６．３２倍となる。【００２７】  他方発泡線条２の線条径は細くなる程接触表面積率が大きく吸着除去のうえからは望ましいが、細くなる程脆弱となることから少なくとも１ｍｍ程度から最大でも６ｍｍ程度のものとなる。
更に吐出孔２１Ｃの穿孔間隔は該吐出孔２１Ｃより吐出されて発泡形成される発泡線条２の線条径と発泡線条２の線条数、及び該発泡線条２相互が融着絡合積層された場合における空隙率によって具体的に形成される。【００２８】  即ち現状のセラミックスフィルターやアルミラス網加工フィルターによる外形上の空隙率は、具体的使用目的によっても異なるが略５０乃至８０％程度のものが採用されているものであるが、一体的に形成されるセラミックスフィルターに対し、アルミラスフィルターでは使用目的に合わせて２乃至数層に積層されて使用される場合も多く、かかる場合には実質的空隙率が小さくなる。【００２９】  本発明においても吐出形成される発泡線条２相互が融着絡合積層されて所要の幅と厚さ及び空隙率のフィルター材が形成されるもので、発泡線条２の融着絡合積層の厚さが厚くなる程実質的空隙率が低下する。従って吐出孔２１Ｃの穿孔間隔としては、発泡線条２の線条径が１ｍｍの場合では略５ｍｍ間隔程度で、発泡線条２の線条径が５ｍｍの場合では略２５ｍｍ間隔程度での穿孔形成が目安となる。【００３０】  更に吐出形成させる発泡線条２の線条本数は、融着絡合積層させて形成するフィルター材の形成幅が広く或いは形成厚の厚い物程多数本で吐出形成させることが能率的であるが、多数本の発泡線条２の吐出形成は発泡度合の管理や均質な吐出形成も難しくなるため、通常は６０本程度から最大１２０本程度が望まれる。
無論加熱され発泡線条形成ノズル２０Ｃより吐出された発泡線条２の加熱温度が長時に保持されると発泡が促進される危険があるため、吐出された発泡線条２相互は直ちに融着絡合積層のうえ冷却させてやることが好ましい。【００３１】  発泡線条２相互の融着絡合積層は発泡線条化手段２０に付帯して設けられる融着絡合手段３０によりなされる。この融着絡合手段３０では、吐出される多数の発泡線条２をその下方を走行する移送ベルト３０Ａ上に落下蛇行積層させる移送ベルト３０Ａと、この移送ベルト３０Ａの走行方向と直交する方向に発泡線条形成ノズル２０Ｃを所要の幅に往復３０Ｂさせながら吐出積層させることにより、所要の幅と厚さ及び空隙率を以って融着絡合積層がなされる。【００３２】  かかる場合に移送ベルト３０Ａの走行速度と発泡線条２の吐出線条速度及び吐出線条本数によりその厚さが、発泡線条形成ノズル２０Ｃの往復３０Ｂの幅によりその幅が更には吐出される発泡線条２の線条径と線条本数、並びに発泡線条形成ノズル２０Ｃの吐出線条間隔と往復速度並びに移送ベルト３０Ａの速度及び発泡線条２の吐出速度とにより空隙率が具体的に決定される。
かかる如くして、図５に示す如き本発明フィルター材３が形成され所望の寸法に切断のうえ使用される。【００３３】  加えて融着絡合手段３０における移送ベルト３０Ａの走行方向と直交する方向に、発泡線条形成ノズル２０Ｃを所要の幅に往復３０Ｂさせて吐出積層させることに代えて、固定された発泡線条形成ノズル２０Ｃの下方を走行する移送ベルト３０Ａ自体を、その走行方向と直交する方向に所要の幅に往復３０Ｂさせる方法も採用できる。【００３４】  更に移送ベルト３０Ａに発泡線条２を落下蛇行させながら融着絡合積層された本発明フィルター材３は、嵩高な積層による大きな空隙率で作成されるものの形成条件により全体の厚さに不均一性が生ずる場合があり、かかる場合には図５に示されてなる如く融着絡合積層された本発明フィルター材３を、所定間隔を有する挟圧ロール４０の間に挟圧させて整形されることが望ましい。
そして加熱され吐出された発泡線条２は高い融着性を保持するため、当然に移送ベルト３０Ａや挟圧ロール４０の表面には、テトラフロロエチエン、シリコーン或いはボロン等の剥離材による剥離加工が施されている。
【産業上の利用可能性】
【００３５】  素材たるシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液の水分率を低下せしめゲル状物となすことにより、合成樹脂繊維の加工に使用されるギヤーポンプ若しくはエクストルダーを用いて容易に形成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】  ゲル状化手段の説明図である。
【図２】  シロキサン及びシラノール塩多分子量ゲル状物の見取図である。
【図３】  発泡線条化手段の説明図である。
【図４】  発泡線条の拡大説明図である。
【図５】  本発明の説明図である。
【符号の説明】
【００３７】  １    シロキサン及びシラノール塩多分子量ゲル状物
１Ａ  シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液
１０    ゲル状化手段
１０Ａ  収納ホッパー
１０Ｂ  弁
１０Ｃ  加熱蒸散管
１０Ｄ  加熱ヒーター
１０Ｅ  排気管
２    発泡線条
１２Ａ  連続気泡
１２Ｂ  独立気泡
２０    発泡線条化手段
２０Ａ  シリンダー
２０Ｂ  ギヤーポンプ
２０Ｃ  発泡線条形成ノズル
２０Ｄ  加熱体
２１Ｃ  吐出孔
３    本発明フィルター材
３０    融着絡合手段
３０Ａ  移送ベルト
３０Ｂ  往復
４０    挟圧ロール
【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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