JP6485772B2 - 気体浄化装置及び該気体浄化装置の運転方法 - Google Patents

Description

本発明は、油分等の不純物を含む気体を清浄化する気体浄化装置及び該気体浄化装置の運転方法に関する。

従来、油分等の不純物を含む排煙、例えばフライ食品調理器（フライヤー）等の厨房設備から発生する油煙等を捕集して屋外に排出する装置が知られている。

当該装置は、排煙中に含まれる気化した油分や塵埃等の不純物がフードや排気ダクト内等に大量に付着し、不衛生であるとともに火災時の延焼を引き起こす原因となる問題がある。また、当該装置は、排煙を直接屋外に排出するため臭気が拡散し、周囲の環境を汚染する問題がある。

そこで、本発明者らは、排煙中に含まれる油分等の不純物を除去し得る空気浄化装置を提案した（特許文献１参照。）。

図２は、特許文献１に記載された空気浄化装置の一例の断面図を示す。
図２に記載された空気浄化装置１は、汚染空気が導入される吸気室５、該吸気室５と下方に形成される第１連通口１４を介して連通し、前記第１連通口１４よりも高い位置に多数の小孔を有するバブリング板部材１６，１７，１８が配設されるバブル室６、該バブル室６と下方に形成される第２連通口１９及び上方に形成される第３連通口２０を介して連通する汚水貯留室７、を有する３槽構造の浄化槽３を備える。
また、図２に記載された空気浄化装置１は、前記汚水貯留室７に設けられる排気口２６に接続される排気部材４を備える。

図２に記載された空気浄化装置１の場合、前記浄化槽３に貯水した状態で前記排気部材４を運転すると、該排気部材４の吸引作用により前記吸気室５に設けられる吸気口１０から前記浄化槽３内に汚染空気が吸引される。前記汚染空気は、前記吸気室５内で水中に導入されて前記第１連通口１４から前記バルブ室６へ移動し、前記バブリング板部材１６，１７，１８を通過して浄化された後に前記第３連通口２０から前記汚水貯留室７を通過し前記排気口２６から排出される。

ところで、図２に記載された空気浄化装置１の場合、前記バブル室６において、前記汚染空気から分離した不純物が混入しエマルジョン状となった汚水は、前記排気部材４の吸引作用により前記第２連通口１９から汚水貯留室７に流入する。そして、前記汚水貯留室７に流入した前記汚水は、前記排気部材４の運転中、該汚水貯留室７に設けられるオーバーフロー管２３から排水される。

ところが、図２に記載された空気浄化装置１は、前記汚水貯留室７内が前記排気部材４の吸引作用により負圧状態となっており、前記オーバーフロー管２３を通して外部空気と水が逆流して前記汚水を円滑に排水できないため、汚染空気を効率よく浄化できない問題がある。

図３は、特許文献１に記載された空気浄化装置の他の例の断面図を示す。
図３に記載された空気浄化装置は、図２に記載された空気浄化装置において汚水貯留室７を省略した２槽構造の浄化槽３を備える。
また、図３に記載された空気浄化装置は、バブル室６に設けられる排気口３６に接続される図示しない排気部材４を備える。

図３に記載された空気浄化装置の場合、前記浄化槽３に貯水した状態で前記排気部材４を運転すると、前記排気部材４の吸引作用により前記吸気室５に設けられる吸気口１０から前記浄化槽３内に汚染空気が吸引されて水中に導入される。前記汚染空気は、前記連通口１４から前記バルブ室６へ移動し、前記バブリング板部材１６，１７，１８を通過して浄化された後に前記排気口３６から排出される。

ところで、図３に記載された空気浄化装置の場合、前記バブル室６において、前記汚染空気から分離した不純物が混入しエマルジョン状となった汚水は、当該バブル室６に設けられる図示しないオーバーフロー管から排水される。

ところが、図３に記載された空気浄化装置の場合も、前記バブル室６内が前記排気部材４の吸引作用により負圧状態となっており、前記オーバーフロー管を通して外部空気と水が逆流して前記汚水を円滑に排水できないため、汚染空気を効率よく浄化できない問題がある。

特許文献１には、前記オーバーフロー管にトラップを設け、空気の逆流を阻止することが記載されているが、前記オーバーフロー管にトラップを設ける場合でも、前記排気部材４の強力な吸引作用のために前記空気の逆流を完全に阻止することはできず、汚染空気の浄化効率を向上させるには、さらなる改善の余地がある。

他方、特許文献１には、図２に示す空気浄化装置１において、前記汚水貯留室７に汚水水位を検知する電極センサを設け、前記電極センサのオン作動に伴う電磁弁の開閉制御により、前記汚水貯留室７の底部に設けられる配水管２４から前記汚水を排水することが記載されている。
しかしながら、電極センサを設ける場合には、汚水に含まれる油分が該電極センサに付着することにより前記電磁弁が誤動作する虞があり、必ずしも空気を効率よく浄化できるものではない。

特許第４３３６８９０号公報

そこで、本発明は、オーバーフロー管からの外部空気や水の逆流を防止することで、汚染された気体を効率よく浄化することができる気体浄化装置及び該気体浄化装置の運転方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、
気体を液体中に導入することで該気体から油分等の不純物を分離する浄化部を有し、前記浄化部には気体を吸気する吸気口及び不純物を分離した後の気体を排気する排気口が形成されてなる気体浄化装置であって、
前記浄化部に液体を供給する給液部材及び気体から分離した不純物を含む液体を前記浄化部から排出するオーバーフロー管が配設されるとともに、前記排気口に排風部が接続されてなる気体浄化装置において、
前記オーバーフロー管に開閉弁を設ける一方で、前記浄化部内の液位が前記オーバーフロー管の開口よりも所定高さ上方にあることを検知する検知手段を備え、
前記排風部の稼働時には、該排風部による排風作用により、前記吸気口から前記浄化部に気体を吸引導入し、該気体を液体中に導入することで不純物を分離し、前記不純物を分離した後の気体を前記排気口から吸引排気する一方、前記給液部材からは前記オーバーフロー管の単位時間当たりの排出量と同量の液体を前記浄化部に連続的に供給し、前記検知手段による液位の検知に基づいて前記開閉弁を開放することで、前記浄化部内の液位を前記オーバーフロー管の開口よりも所定高さ上方に維持しつつ前記浄化部で気体から分離した不純物を含む液体を前記オーバーフロー管から排出することを特徴とする。
ここで、本発明において、前記検知手段が検知する液位は、前記浄化部内において前記オーバーフロー管が開口から前記開閉弁の位置まで前記液体により満たされた後に到達する液面の高さである。

本発明は、
前記浄化部が、前記気体を吸気する吸気口が形成される吸気室、前記吸気した気体を液体中に導入することで該気体から油分等の不純物を分離する浄化室、前記不純物を分離した後の気体を排気する排気口が形成される排気室を有し、
前記吸気室には前記給液部材、前記排気室には前記オーバーフロー管が配設されてなり、
前記浄化室には多数の小孔を有する板状部材であって当該浄化室の水平断面と略同一寸法のバブリング部材が略水平な状態で配設される一方で、前記排風部の稼働時に前記液体中に導入される気体が該液体中において前記バブリング部材の小孔を上方へ通過するよう液体が貯留されてなり、
前記浄化室は、前記バブリング部材よりも下部に形成される第１連通口を介して前記吸気室と連通し、前記バブリング部材よりも上部に形成されて気体が通過する第２連通口及び前記バブリング部材よりも下部に形成される第３連通口を介して前記排気室と連通することが好ましい。

本発明は、
前記検知手段はタイマーであって、該タイマーに設定された時間経過に基づいて、前記浄化部内の液位が前記オーバーフロー管の開口よりも所定高さ上方にあることを検知することが好ましい。

また、上記目的を達成するため、本発明は、
気体を液体中に導入することで該気体から油分等の不純物を分離する浄化部を有し、前記浄化部には気体を吸気する吸気口及び不純物を分離した後の気体を排気する排気口が形成されてなる気体浄化装置であって、
前記浄化部に液体を供給する給液部材及び気体から分離した不純物を含む液体を前記浄化部から排出するオーバーフロー管が配設されるとともに、前記排気口に排風部が接続されてなる気体浄化装置の運転方法において、
前記オーバーフロー管に開閉弁を設ける一方で、前記浄化部内の液位が前記オーバーフロー管の開口よりも所定高さ上方にあることを検知する検知手段を備え、
前記排風部の稼働時には、該排風部による排風作用により、前記吸気口から前記浄化部に気体を吸引導入し、該気体を液体中に導入することで不純物を分離し、前記不純物を分離した後の気体を前記排気口から吸引排気する一方、前記給液部材からは前記オーバーフロー管の単位時間当たりの排出量と同量の液体を前記浄化部に連続的に供給し、前記オーバーフロー管が開口から一定長さ前記液体により満たされて前記浄化部内の液位が前記オーバーフロー管の開口よりも所定高さ上方になったことを前記検知手段が検知した後に、前記検知手段による前記液位の検知に基づいて前記開閉弁を開放することで前記オーバーフロー管から前記液体の排出を開始し、前記浄化部内の液位を前記オーバーフロー管の開口よりも所定高さ上方に維持しつつ前記浄化部で気体から分離した不純物を含む液体を前記オーバーフロー管から排出することを特徴とする。

本発明の気体浄化装置は、前記オーバーフロー管に開閉弁を設ける一方で、前記浄化部内の液位が前記オーバーフロー管の開口よりも所定高さ上方にあることを検知する検知手段を備え、前記排風部の稼働時には、該排風部による排風作用により、前記吸気口から前記浄化部に気体を吸引導入し、該気体を液体中に導入することで不純物を分離し、前記不純物を分離した後の気体を前記排気口から吸引排気する一方、前記給液部材からは前記オーバーフロー管の単位時間当たりの排出量と同量の液体を前記浄化部に連続的に供給し、前記検知手段による液位の検知に基づいて前記開閉弁を開放することで、前記浄化部内の液位を前記オーバーフロー管の開口よりも所定高さ上方に維持しつつ前記浄化部で気体から分離した不純物を含む液体を前記オーバーフロー管に満たされたものから順次排出する。
したがって、本発明の気体浄化装置によれば、前記オーバーフロー管から外部空気や水が逆流することを防止できるため、汚染された気体を効率よく浄化することができる。

また、本発明の気体浄化装置の運転方法は、前記排風部の稼働時には、該排風部による排風作用により、前記吸気口から前記浄化部に気体を吸引導入し、該気体を液体中に導入することで不純物を分離し、前記不純物を分離した後の気体を前記排気口から吸引排気する一方、前記給液部材からは前記オーバーフロー管の単位時間当たりの排出量と同量の液体を前記浄化部に連続的に供給し、前記オーバーフロー管が開口から一定長さ前記液体により満たされて前記浄化部内の液位が前記オーバーフロー管の開口よりも所定高さ上方になったことを前記検知手段が検知した後に、前記検知手段による前記液位の検知に基づいて前記開閉弁を開放することで前記オーバーフロー管から前記液体の排出を開始し、前記浄化部内の液位を前記オーバーフロー管の開口よりも所定高さ上方に維持しつつ前記浄化部で気体から分離した不純物を含む液体を前記オーバーフロー管から排出する。
したがって、本発明の気体浄化装置の運転方法によれば、前記オーバーフロー管から外部空気や水が逆流することを防止できるため、汚染された気体を効率よく浄化することができる。

本発明の実施の形態における気体浄化装置の断面図。 特許文献１に記載された気体浄化装置の断面図。 特許文献１に記載された他の気体浄化装置の断面図。

本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施の形態における気体浄化装置の断面図を示す。
本発明の実施の形態における気体浄化装置１０１は、浄化部１１０と排風部１５０を備える。また、本発明の実施の形態における気体浄化装置１０１は、後述する排気室１４０内の液位がオーバーフロー管１４５の開口よりも所定高さ上方にあることを検知するタイマーを備える。

前記浄化部１１０は、該浄化部１１０に気体を吸気する吸気室１２０、前記吸気した気体から油分等の不純物を分離する浄化室１３０、前記不純物を分離した後の気体を該浄化部１１０から排気する排気室１４０を有する。

前記吸気室１２０は、下部に形成される第１連通口１３１を介して前記浄化室１３０と連通する。また、前記浄化室１３０は、上部に形成される第２連通口１４１及び下部に形成される第３連通口１４２を介して前記排気室１４０と連通する。

前記吸気室１２０には、吸気口１２１が形成されるとともに該吸気室１２０内に給液する給液管１２２が配設されている。また、前記排気室１４０には、排気口１４４が形成されるとともに電磁弁等からなる開閉弁１４７が設けられてなるオーバーフロー管１４５が底面から上方へ向けて伸びるように配設されている。
ここで、前記オーバーフロー管１４５の開口は、後述するように、前記浄化室１３０内において気体から油分等の不純物の分離除去が効果的に行われる状態を保てる高さに設定する。

前記浄化室１３０の底面には電磁弁等からなる開閉弁１４８が設けられてなる配水管１４６が配設されている。
ここで、前記浄化室１３０の底面が前記吸気室１２０及び前記排気室１４０の底面に対し低くなるよう形成されており、前記配水管１４６の開口が前記底面の低い位置に設けられていれば、前記浄化部１１０内の液体を排水する上で好ましい。

前記浄化室１３０には、前記第１連通口１３１の上縁に水平方向に突出する気体誘導板１３２が形成されている。また、前記気体誘導板１３２の上方には、多数の小孔を有する板状部材であって当該浄化室１３０の水平断面と略同一寸法を有する３枚のバブリング部材１３３，１３４，１３５が略水平な状態で配設されている。

前記浄化室１３０内には、前記バブリング部材の上方に第１液体飛散防止板１３６、前記第１液体飛散防止板１３６の上方であって前記第２連通口１４１の下方に第２液体飛散防止板１３７が形成されている。また、前記第２連通口１４１には気体整流板１３８が配設されている。

ここで、前記浄化室１３０には、３層のバブリング部材１３３，１３４，１３５が配設される構造としたが、１層又は２層配設される構造としてもよく、また４層以上配設される構造としてもよい。

前記排風部１５０はファン等の排風機１５１を有する。前記排風機１５１の吸込口１５２は前記浄化部１１０の前記排気室１４０に形成される排気口１４４に接続されている。

本発明の実施の形態における気体浄化装置１０１は、前記排風機１５１の稼働に先立ち、前記給液管１２２から前記吸気室１２０内に液体を供給し、前記第１連通口１３１を介して前記浄化室１３０に配設されるバブリング部材１３３，１３４，１３５が全て液体中に水没する液位ｈ０となるよう前記浄化部１１０内に液体を貯留する。その際、前記オーバーフロー管１４５の開閉弁１４７及び前記配水管１４６の開閉弁１４８はともに閉じておく。

前記浄化部１１０内の液位がｈ０に達したことをフロートセンサ等で検知した後、前記排風機１５１を稼働させ、当該排風機１５１の排風作用、即ち排風機１５１の吸引力により前記吸気口１２１から前記吸気室１２０に気体を吸引導入する。

また、前記排風機１５１の稼働と同時に、前記給液管１２２からは前記オーバーフロー管の単位時間当たりの排出量と同量の液体の供給を開始する。当該給液管１２２からの液体の供給は、前記排風機１５１の稼働中は連続して行われる。

さらに、前記排風機１５１の稼働と同時に前記タイマーを作動させる。当該タイマーは、前記排風機１５１を稼働させる時点から、排気室１４０内が前記オーバーフロー管１４５の開口よりも所定高さ上方の液位ｈｘとなるまでの時間を、予め試験運転等により求めて事前に設定しておくことで、前記排気室１４０内の前記液位ｈｘの検知手段としての機能をもつ。
ここで、本発明の実施の形態において、前記液位ｈｘは、前記排気室１４０内において前記オーバーフロー管１４５が開口から前記開閉弁１４７まで前記液体により満たされた後に到達する液面の高さとする。

前記排風機１５１の吸引力によって前記吸気室１２０に吸引導入された気体は、該吸気室１２０の底部に貯留される液体中に導入され、前記第１連通口１３１から前記浄化室１３０内へ移動する。そして、前記浄化室１３０に移動した前記気体は、前記気体誘導板１３２により該浄化室１３０の中央側へ誘導された後に上昇し、液体中において前記バブリング部材１３３，１３４，１３５の多数の小孔を上方へ通過する。

このとき、図示するように、前記バブリング部材１３３，１３４，１３５の全面から小径の気泡が大量に発生するとともに、微細化された液体が霧状に飛散する。そのため、前記気体と液体が接触を密にする（接触面積を大にする）ことができ、前記気体から油分等の不純物が効果的に分離除去される。

その後、前記不純物を分離して浄化された気体は、前記排風機１５１の吸引力によって、前記第２連通口１４１から前記排気室１４０へと移動し、前記排気口１４４から吸引排気される。その際、前記浄化室１３０で飛散した液体は、前記第１液体飛散防止板１３６及び第２液体飛散防止板１３７により前記第２連通口１４１側への飛散が防止される。また、前記不純物を分離して浄化された気体は、前記第２連通口１４１に配設される前記気体整流板１３８により整流されて前記排気室１４０へ移動する。

他方、前記気体から分離した不純物を含む液体は、前記排風機１５１の吸引力によって前記第３連通口１４２から前記排気室１４０へと移動する。そして、前記タイマーによる前記排気室１４０内の前記液位ｈｘの検知に基づいて前記オーバーフロー管１４５の開閉弁１４７を開放制御することで、前記気体から分離した不純物を含む液体は、前記オーバーフロー管１４５に満たされたものから順次排出される。

その際、前記排風機１５１の稼働中は、前記給液管１２２から前記オーバーフロー管の単位時間当たりの排出量と同量の液体が連続して供給されるため、前記排気室１４０内の液位を前記オーバーフロー管１４５の開口よりも所定高さ上方の液位ｈｘに維持しつつ前記気体から分離した不純物を含む液体を前記オーバーフロー管１４５から連続して排出することができる。

したがって、本発明の実施の形態における気体浄化装置によれば、前記オーバーフロー管１４５から外部空気や水が逆流することを防止できるため、汚染された気体を効率よく浄化することができる。

上記本発明の実施の形態では、前記排気室１４０内の液位ｈｘを検知する手段としてタイマーを用いたが、フロートセンサ等、その他の検知手段を用いることもできる。また、前記オーバーフロー管は、排気室１４０の底面からでなく側面から前記排気室１４０内へ伸びるように配設することもできる。

本発明において、浄化部１１０は図１に示す構造に限るものでなく、汚染された気体を前記液体中に導入することで、該気体から油分等の不純物を分離できるものであれば他の構造でも構わない。例えば図１に示す気体浄化装置１０１において、排気室１４０を省略して浄化室１３０にオーバーフロー管を配設することもできる。その場合、前記浄化室１３０に排気口１４４を形成し、該排気口１４４に排風機１５１の吸込口１５２を接続すればよい。また、吸気室１２０を併せて省略してもよい。

本発明の気体浄化装置は、厨房から発生する油煙等の汚染された空気に限らず、例えば工場からの排気ガスなど、あらゆる気体を浄化する上で有効である。

本発明の気体浄化装置は、上記実施の形態に限定されることなく、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、その構成を適宜変更できることはいうまでもない。

本発明の気体浄化装置及び該気体浄化装置の運転方法によれば、オーバーフロー管からの外部空気や水の逆流を防止できるため、極めて実用的価値が高い。

１０１ 気体浄化装置
１１０ 浄化部
１２０ 吸気室
１２１ 吸気口
１２２ 給液管
１３０ 浄化室
１３１ 第１連通口
１３２ 気体誘導板
１３３ バブリング部材
１３４ バブリング部材
１３５ バブリング部材
１３６ 第１液体飛散防止板
１３７ 第２液体飛散防止板
１３８ 気体整流板
１４０ 排気室
１４１ 第２連通口
１４２ 第３連通口
１４４ 排気口
１４５ オーバーフロー管
１４６ 配水管
１４７ 開閉弁
１４８ 開閉弁
１５０ 排風部
１５１ 排風機
１５２ 吸込口
ｈ０ 排風機稼働開始液位
ｈｘ オーバーフロー開始液位

Claims (4)

1. 気体を液体中に導入することで該気体から油分等の不純物を分離する浄化部を有し、前記浄化部には気体を吸気する吸気口及び不純物を分離した後の気体を排気する排気口が形成されてなる気体浄化装置であって、
   前記浄化部に液体を供給する給液部材及び気体から分離した不純物を含む液体を前記浄化部から排出するオーバーフロー管が配設されるとともに、前記排気口に排風部が接続されてなる気体浄化装置において、
   前記オーバーフロー管に開閉弁を設ける一方で、前記浄化部内の液位が前記オーバーフロー管の開口よりも所定高さ上方にあることを検知する検知手段を備え、
   前記排風部の稼働時には、該排風部による排風作用により、前記吸気口から前記浄化部に気体を吸引導入し、該気体を液体中に導入することで不純物を分離し、前記不純物を分離した後の気体を前記排気口から吸引排気する一方、前記給液部材からは前記オーバーフロー管の単位時間当たりの排出量と同量の液体を前記浄化部に連続的に供給し、前記検知手段による液位の検知に基づいて前記開閉弁を開放することで、前記浄化部内の液位を前記オーバーフロー管の開口よりも所定高さ上方に維持しつつ前記浄化部で気体から分離した不純物を含む液体を前記オーバーフロー管から排出することを特徴とする気体浄化装置。
2. 前記浄化部は、前記気体を吸気する吸気口が形成される吸気室、前記吸気した気体を液体中に導入することで該気体から油分等の不純物を分離する浄化室、前記不純物を分離した後の気体を排気する排気口が形成される排気室を有し、
   前記吸気室には前記給液部材、前記排気室には前記オーバーフロー管が配設されてなり、
   前記浄化室には多数の小孔を有する板状部材であって当該浄化室の水平断面と略同一寸法のバブリング部材が略水平な状態で配設される一方で、前記排風部の稼働時に前記液体中に導入される気体が該液体中において前記バブリング部材の小孔を上方へ通過するよう液体が貯留されてなり、
   前記浄化室は、前記バブリング部材よりも下部に形成される第１連通口を介して前記吸気室と連通し、前記バブリング部材よりも上部に形成されて気体が通過する第２連通口及び前記バブリング部材よりも下部に形成される第３連通口を介して前記排気室と連通する請求項１記載の気体浄化装置。
3. 前記検知手段はタイマーであって、該タイマーに設定された時間経過に基づいて、前記浄化部内の液位が前記オーバーフロー管の開口よりも所定高さ上方にあることを検知する請求項１又は２記載の気体浄化装置。
4. 気体を液体中に導入することで該気体から油分等の不純物を分離する浄化部を有し、前記浄化部には気体を吸気する吸気口及び不純物を分離した後の気体を排気する排気口が形成されてなる気体浄化装置であって、
   前記浄化部に液体を供給する給液部材及び気体から分離した不純物を含む液体を前記浄化部から排出するオーバーフロー管が配設されるとともに、前記排気口に排風部が接続されてなる気体浄化装置の運転方法において、
   前記オーバーフロー管に開閉弁を設ける一方で、前記浄化部内の液位が前記オーバーフロー管の開口よりも所定高さ上方にあることを検知する検知手段を備え、
   前記排風部の稼働時には、該排風部による排風作用により、前記吸気口から前記浄化部に気体を吸引導入し、該気体を液体中に導入することで不純物を分離し、前記不純物を分離した後の気体を前記排気口から吸引排気する一方、前記給液部材からは前記オーバーフロー管の単位時間当たりの排出量と同量の液体を前記浄化部に連続的に供給し、前記オーバーフロー管が開口から一定長さ前記液体により満たされて前記浄化部内の液位が前記オーバーフロー管の開口よりも所定高さ上方になったことを前記検知手段が検知した後に、前記検知手段による前記液位の検知に基づいて前記開閉弁を開放することで前記オーバーフロー管から前記液体の排出を開始し、前記浄化部内の液位を前記オーバーフロー管の開口よりも所定高さ上方に維持しつつ前記浄化部で気体から分離した不純物を含む液体を前記オーバーフロー管から排出する気体浄化装置の運転方法。

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