(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の開口が形成された多孔スクリーンの複数枚を有する集塵用の部材であり、多孔スクリーンの各開口は流体の流れ方向に対して所定の角度で斜めに形成され、かつ隣接する各多孔スクリーンはその対向面が表裏を成すよう１８０度反転して配置されることにより、各多孔スクリーンを通過する流体は下降上昇を繰り返すよう構成した集塵部材において、多孔スクリーンの開口を各々区画する開口壁面に対し、流体流れ方向に沿って１以上の溝が形成されていることを特徴とする多孔スクリーンから成る集塵部材。
【請求項２】
多数の開口が形成された多孔スクリーンの複数枚を有する集塵用の部材であり、多孔スクリーンの各開口は流体の流れ方向に対して所定の角度で斜めに形成され、かつ隣接する各多孔スクリーンはその対向面が表裏を成すよう１８０度反転して配置されることにより、各多孔スクリーンを通過する流体は下降上昇を繰り返すよう構成した集塵部材において、各多孔スクリーンの間には樋が設けられ、かつ当該樋は少なくともその一端が多孔スクリーンの側縁に向かって下降するよう配置されていることを特徴とする多孔スクリーンから成る集塵部材。
【請求項３】
多数の開口が形成された多孔スクリーンの複数枚を有する集塵用の部材であり、多孔スクリーンの各開口は流体の流れ方向に対して所定の角度で斜めに形成され、かつ隣接する各多孔スクリーンはその対向面が表裏を成すよう１８０度反転して配置されることにより、各多孔スクリーンを通過する流体は下降上昇を繰り返すよう構成した集塵部材において、多孔スクリーンの開口を各々区画する開口壁面に対し、流体流れ方向に沿って１以上の溝が形成され、これら多孔スクリーンの間には樋が設けられ、かつ当該樋は少なくともその一端が多孔スクリーンの側縁に向かって下降するよう配置されていることを特徴とする多孔スクリーンから成る集塵部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は粉塵或いはガス流中のカーボン等の除去に利用可能な集塵部材に係り、特に微細な油粒子（油ミスト）や油蒸気を含むガス流からこれら油ミストおよび油蒸気を除去するのに効果的な集塵部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えばホテルや飲食店の厨房においては調理過程で油が微細粒子（ミスト）状或いは蒸気となって大量に発生する。このような油ミスト或いは油蒸気を含有する気体（以下「油含有気体」と称する）をそのまま外部に排出することは大気汚染の一因となり、また排気ダクト内に付着した油が発火して火災を生じる危険性もある。このため油含有気体は外部に排出される前に含有する油分を除去する必要があり、油分除去用に各種の装置が提案されかつ現に用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この種の従来型油除去装置のうち、例えば油蒸気を除去するものとしては活性炭等の吸着材が充填されたフィルタを用いたものが提供されている。この装置は比較的高い油蒸気除去効率を有するものの、油ミストの除去率はかなり低いため油ミストが共存する気体には不向きである。また除去した油を保持する傾向が高く、このため時間の経過とともに目詰まりを生じて圧力損失が大幅に増大し、かつ保持する油分による発火の危険性もまた大きくなるという問題がある。
【０００４】
一方油ミストの除去は主として慣性衝突法が採用されている。この方法は特に油粒子が大きい場合には効果的であるが、粒子が微細な場合には捕集効率が低下する問題がある。慣性衝突を効果的に行う手段として油含有気体の通過方向に対して一定の角度（例えば３０〜６０度）の傾斜角をもった開口が多数形成された網目スクリーンが配置され、かつこの網目スクリーンの開口相互が９０度ずつ面方向に向けて角度変位するよう複数の網目スクリーンが配置された構成が提案されている（特願昭５８−２７６７２号）。
【０００５】
上記提案の構成によれば、開口相互が９０度ずつ変位するため、各スクリーンの開口を通過する油含有気体は旋回流を形成し、慣性衝突方式による効果的な塵埃或いは油分の捕集が期待される。しかしながらこのような捕集効果を発揮するためには前記網目スクリーンを１０枚程度、場合によっては２０枚程度積層配置する必要があり、これら各網目スクリーンに付着した油分の洗浄除去もまた困難になる。
【０００６】
さらにフィルタ方式の集塵では、流体の通過速度を高めても余り集塵効率は向上しないのに対し、慣性衝突方式による集塵では、低速域ではフィルタ方式に比較して効率が劣るものの、通過する流体の速度の増加に対応して集塵効率が大幅に向上する。このため流体の通過速度を高く設定すれば前記フィルタ方式に比較してより高い効率の集塵が可能となることが知られている。即ち、慣性衝突方式による集塵装置では集塵効率を高率にするためには通過流体速度を高めて運転する必要があるが、前述の如く多数の網目スクリーンを設置する構成では流体の圧力損失は多大なものとなる。このため高い流体通過速度を保持するために送風機の容量を大きくする等、従来装置に比較して装置のランニングコストがかなり上昇してうまうこになる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述の問題点に鑑み構成されたものであって、油含有気体等、除去対象物を含有した流体の流れ方向に対して所定の角度の傾斜角を持った開口が多数形成されたスクリーン（以下「多孔スクリーン」と称する）が、複数枚配置され、かつ隣接する各多孔スクリーンはそれぞれ表裏が対向位置するよう１８０度反転させて、即ち相互に裏返しとなるように配置された構成の集塵部材において、多孔スクリーンの開口を各々区画する開口壁面には流体流れ方向に沿って１以上の溝を形成して除去対象物の捕集効率を高め、かつ油分等の捕集物を樋を用いて効率的に排除するよう構成している。
【０００８】
【作用】
最初の多孔スクリーンに流入した流体は、各開口の傾斜角に対応した角度で例えば下降流となり、かつ表裏が逆に配置された次の多孔スクリーンにおいては前記下降流が反転して開口の傾斜角に沿った上昇流となる。このように各多孔スクリーンを通過する度に流体は下降・上昇を繰り返し、含有する捕集対象物、例えば油ミストの殆どが慣性衝突により捕集され、かつ油蒸気もこの過程で凝集して捕集される。捕集された捕集対象物は樋を介して集塵部材外に効率的に排除される。
【０００９】
【実施例】
次に本発明の実施例を図面を参考に具体的に説明する。
【００１０】
図１は本発明に使用される多孔スクリーンの一例を示す図であり、図２はこの多孔スクリーンを用いた集塵部材の構成例を示す。
【００１１】
先ず図１を用いて多孔スクリーンの構成を説明する。矢印１は多孔スクリーン全体を示し、この多孔スクリーン１は例えばＳＵＳ３０４系のステンレス、アルミニウムまたはニッケル等の金属材料により形成されている。但し金属材料で形成されることは多孔スクリーン形成の必須の要件ではなく、これら金属材料以外に、例えばプラスッチクス或いはセラミックス等により形成することも可能であるが、以下金属材料により形成される場合を例に説明する。
【００１２】
２は開口であり、多孔スクリーン１はこの開口２が多数連設されることにより形成される。例えばその形成方法としては金属板に多数の切り口（スリット）を予め形成し、かつこの金属板を所定の方向に引っ張ることにより切り口部分を開いて開口とする構成、即ちエキスパンドメタルと称される形成方法等が用いられる。各開口２は油含有気体Ｇの流れ方向に対して所定の角度αを以て斜めに開口している。この角度αは油含有気体Ｇが開口内に流入する際に含有する油分を慣性により分離し、かつその流れが乱流とならずほぼ層流を維持する程度の角度が効果的である。この様な点から発明者らが試験をした結果、前記角度αは２５度乃至７０度の間が適当であるとの結論に達した。
【００１３】
図２は図１に示される多孔スクリーン１を３枚用いた集塵部材の構成例を示す。１ａは図１に示す多孔スクリーン１を図１の配置状態と同じ状態、即ち各開口２が角度αを以て斜め上に開口している状態で配置されたものを、また１ｂはこの多孔スクリーンを１８０度反転させて、即ち裏返して配置されたものを示す。従って多孔スクリーン１ｂの開口２は角度αを以て下向きとなるので、多孔スクリーン１ｂの開口において、油含有気体Ｇに対する開口角度は以後−αで示す事とする。１ｃはこの多孔スクリーン１ｂを更に１８０度反転させて、つまり前記第１の多孔スクリーン１ａの位置に戻す位置で配置されている。従って開口角度は多孔スクリーン１ａと同様のαとなる。また多孔スクリーン１ａの開口２は２ａ、同１ｂの開口２は２ｂ、同１ｃの開口２は２ｃとして以下説明する。なお図示の構成では多孔スクリーン１は３枚配置されているが、４枚以上配置することももとより可能であるが、捕集効率と圧力損失とを比較考量すれば図示の３枚構成から多くても５枚構成程度とするのが好ましい。
【００１４】
図３は図２に示す多孔スクリーン３枚の構成から成る集塵部材の全体を示し、各多孔スクリーン１ａ〜１ｃは枠体３により一体的な集塵部材４として構成され、この集塵部材が油含有気体流路（図示せず）に着脱可能に配置されることにより油分の捕集を行う。またこの集塵部材は使い捨てとすることももとよりより可能であるが、定期的に交換し、取り外された集塵部材を回収して洗浄工程に回し再生して再利用する方が環境衛生上或いは経済的にも望ましい。
【００１５】
次に上記構成の作動状態を主として図２を用いて説明する。油含有気体Ｇは集塵部材４の下流側に配置された誘引型の送風機（ＩＤＦ／図示せず）により吸引され第１の多孔スクリーン１ａに向かう。この場合、第１の多孔スクリーン１ａに於けるの油含有気体Ｇの流入速度は０．５〜２．０ｍ／ｓｅｃ程度となるよう前記ＩＤＦが運転される。第１の多孔スクリーン１ａに至った油含有気体Ｇは各開口２ａが所定の角度αを以て斜めに開口しているため、開口壁面に衝突し含有する油ミストを開口壁面に付着させながら下降流Ｇ１を形成する。なお含有する油蒸気もこの衝突により一部凝結し前記ミストと共に付着し、付着した油は自重により多孔スクリーンに沿って流下し、図示しない油溜に捕集される。
【００１６】
一方第１の多孔スクリーン１ａを出た油含有気体Ｇは次に再度−αを以て開口する第２の多孔スクリーン１ｂの開口２ｂに流入し、前記下降流Ｇ１は一転して上昇流Ｇ２となる。この反転の際、前記第１の多孔スクリーン１ｂにおいて捕集されなかった油ミストの多くが慣性により振り分け除去される（図中の破線による矢印で示す）。更に上昇流Ｇ２に転じた油含有気体Ｇは前記第１の多孔スクリーン１ａにおけると同様の慣性衝突方式により油ミストが除去されると共に油蒸気は開口壁面に凝集し除去される。
【００１７】
第２の多孔スクリーン１ｂを出た上昇流Ｇ２は更に第３の多孔スクリーン１ｃにおいて再度下降流Ｇ３となり、前記第１の多孔スクリーン１ａと同様の作用により残りの油分の殆どが除去される。このように上記構成においては、油含有気体Ｇは各多孔スクリーン１ａ〜１ｃが順次１８０度反転して配置されているため、上昇・下降を繰り返し、その間に衝突による油捕集、油蒸気の凝集及び流体反転時の慣性による油除去を繰り返す。この様に油含有気体Ｇは隣接する各多孔スクリーンの間で急激に流路を変更するため一つの多孔スクリーンに於ける油分の除去効率が高い。従って多孔スクリーンの配置枚数を例えば図示の如く３枚とし、従来の構成枚数に比較してその構成枚数が１／３〜１／１０と大幅に少なくでき、しかも効率のよい油分の除去が可能となる。このため装置全体としての圧力損失を大幅に低減できる。
【００１８】
図４は上記構成の多孔スクリーンの個々の開口部壁面の形状を示す。このような形状に構成することにより捕集した油分をより効率良く多孔スクリーンから除去することが可能となる。
【００１９】
先ず（Ａ）の構成では開口２を形成する壁面の一部（図示の構成では中央部）において壁面高さ方向、即ち油含有気体Ｇの流れ方向に沿って溝５が形成されている。この溝５の形成により開口２の壁面に衝突付着した油分は油含有気体Ｇの流れに助けられて溝５側に集まり、さらに当該油含有気体Ｇの流れ及び自然落下により順次多孔スクリーンの下部に流れ落ちる。
【００２０】
同図（Ｂ）の構成はこの溝５が開口２の壁面に対して複数本形成された構成を示す。この構成では開口２の壁面に衝突付着した油分は各溝５に流入しかつこれらの溝５を伝って下降することになる。
【００２１】
図５及び図６は第２の実施例を示す。図中符号６は多孔スクリーンにおいて捕集した油を流す樋であって、第１の多孔スクリーン１ａおよび第２の多孔スクリーン１ｂの間、第２の多孔スクリーン１ｂおよび第３の多孔スクリーン１ｃの間に介在配置され、かつ場合によっては第３の多孔スクリーン１ｃの背後にも配置される。またこの樋６はこれら各多孔スクリーン１ａ、１ｂおよび１ｃの間に介在配置されるスペーサとしての役目も果たす。因に油分を効率よく捕集するためには各多孔スクリーンの間は１〜３mm程度の間隔を持たせる必要があるが、前記樋６はこの間隔を保持するスペーサとしての機能も果たすことができて好都合である。
【００２２】
図６（Ａ）及び（Ｂ）は集塵部材４における樋６の配置状態を示し、（Ａ）は集塵部材４の一方の側縁に向かって斜めに下降するよう樋６が配置されている構成を、また（Ｂ）は集塵部材４の中央部から両側縁に向かって斜めに下降するよう樋６が配置された構成を示す。何れの構成も一方若しくは両方の側縁に向かって樋６が下降するよう構成されることにより捕集した油がこの樋６に沿って流れ下るよう構成されている。また樋６の下降部側端部には集塵部材４の側縁に沿って配置された油捕集道（ヘッダ）７が設けられ、かつこの捕集道７の下端には油溜８が設けられている。なおこの油捕集道７の下端を開放させ、図示しない油含有気体流路中に設けられた共通の油溜に捕集油が集まるよう構成することももとより可能である。
【００２３】
以上の構成において、第１の多孔スクリーン１ａの各開口２ａの壁面に沿って流れ下った油分、及び下降気流Ｇ１から上昇気流Ｇ２に変わる際に分離された油分は第１の樋６に集まる。これら各樋６は図６の如く斜めに配置されているため樋６に沿って流れ下り、集塵部材から分離除去される。なお、上昇流Ｇ２から下降流Ｇ３に転じる第２の多孔スクリーン１ｂと第３の多孔スクリーン１ｃの間に配置された部分では主として第２の開口２ｂの壁面に沿って吹き上げられた油を捕集除去することになる。また第３の多孔スクリーン１ｃの背後に配置された樋６は更に下降流Ｇ３から分離された油分を除去する。
【００２４】
以上本発明の構成を、処理対象の流体が油含有気体である場合を例に説明したが、本集塵部材はもとより油分を含有する油含有気体に対してのみ有効なものではなく、固体または液体の如何を問わず種々の塵埃を含む流体に対して幅広く有効であることは当業者において容易に推測できるものである。
【００２５】
【発明の効果】
本発明においては、複数枚配置されかつ隣接する各多孔スクリーンがそれぞれ表裏が対向位置するよう１８０度反転位置し、各多孔スクリーンを通過する流体が各多孔スクリーンの通過時に上下に波うつように流動することにより慣性・衝突集塵方式により高効率で対象物を捕集し、捕集した油分等の捕集物を多孔スクリーンの開口壁面に形成した溝に集中させ、かつ集中した捕集物を樋によって装置外部に排出するよう構成してあるため、高効率で捕集した捕集物を効果的に装置外に排除でき、従って集塵装置を長期間にわたって高効率で運転することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例に使用される多孔スクリーンの斜視部分図である。
【図２】  多孔スクリーンを複数枚配置した集塵部材の断面部分図であって、各多孔スクリーンは図１のＡ−Ａ線による断面図に相当する。
【図３】  集塵部材の一部を省略した断面図である。
【図４】  本発明の実施例であって、図２のＢ−Ｂ線における開口壁面の断面形状の構成例を各々示し、（Ａ）は溝が一つの構成を、（Ｂ）は複数の溝が形成された構成を各々示す。
【図５】  本発明の第２の実施例を示す集塵部材の断面部分図である。
【図６】  （Ａ）及び（Ｂ）共に集塵部材における樋の配置状態を示す集塵部材の正面概略図である。
【符号の説明】
１  多孔スクリーン
１ａ  第１の多孔スクリーン
１ｂ  第２の多孔スクリーン
１ｃ  第３の多孔スクリーン
２  開口
２ａ  第１の多孔スクリーンの開口
２ｂ  第２の多孔スクリーンの開口
２ｃ  第３の多孔スクリーンの開口
３  枠体
４  （多孔スクリーンから成る）集塵部材
５  溝
６  樋
【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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【図６】
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