2014 Fiscal Year Annual Research Report
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26289286
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
大谷 吉生 金沢大学, 自然システム学系, 教授 (10152175)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
東 秀憲 金沢大学, 自然システム学系, 助教 (40294889)
瀬戸 章文 金沢大学, 自然システム学系, 教授 (40344155)
汲田 幹夫 金沢大学, 自然システム学系, 准教授 (60262557)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | エアフィルタ / 粉塵保持量 / 粉塵負荷試験 / 試験用粉塵 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまで約1年間大気塵を捕集して回収されたHVACフィルタ（初期圧力損失87 Paから，最終圧力損失は380 Paに増加）の粒子堆積状態を観察したところ，大気塵は固体粒子というよりタール状の堆積物を形成し，粒子はフィルタ裏面まで透過してフィルタ全体が黒色になるまで変色していた。大気塵の性状はフィルタ設置場所・地域によって大きく異なり，本調査研究により，フィルタ設置場所，地域による大気塵の性状の違いが大きいことがわかった。
金沢大学キャンパスにおいて，ろ過速度を異なる値に設定した四つのフィルター（中性能フィルタ）で大気塵を吸引し、大気塵を捕集粒子量と圧力損失の関係について検討した。その結果、ろ過速度が20 cm/s以下では、捕集粒子量と捕集された粒子の比抵抗は同じ値をとることがわかった。しかし、それ以上のろ過速度では、粉塵堆積状態が変化するため、比抵抗は小さな値となった。このことから、定格ろ過速度5cm/sのフィルタの場合、大気塵を用いた寿命試験では、4倍程度の加速試験しかできないことがわかった。
また、JIS11種粉体を用いて、様々なフィルタの粉塵試験を実施し、試験粒子の分散状態のフィルタ試験粉塵保持量の影響について検討した。粉砕機であるスーパージェットミルを使用することによって、JIS11種粉体を一次粒子に近い状態まで分散できることが明らかとなり、エジェクタ、流動層で分散させた粉体との比較を行ったところ、一次粒子まで試験粉塵を分散すると、粉塵保持量は大きく減少することが明らかになった。しかし、フィルタの種類によって、その差が小さなものもあり、今後は、フィルタ構造の粉塵保持量への影響を明らかにする必要がある。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
初年度に掲げた目標は達成できているが、さまざまな現場で使用されたフィルタの回収が遅れており、今後、フィルタメーカに依頼して、さらに多くの使用済みフィルタの回収を進める。
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| Strategy for Future Research Activity |
JIS-11種粉体（JIS Z 8901に規定される試験用粉体1の11種，関東ローム粉）を用いた，フィルタ寿命の加速試験法の妥当性を検討する。試験粒子としてJIS-11種粉体を用いて，粒子濃度を変化させて圧力損失経時変化を測定し，圧力損失がフィルタ内粒子堆積量の関数のみでして表わされる粒子濃度の範囲を明らかにする。また，ろ過速度を変化させて圧力損失の経時変化を測定し，この場合についても，圧力損失の経時変化がろ過速度補正を行うだけで，ろ過速度の関数ではなくフィルタ内粒子堆積量のみの関数となる条件を明らかにする。以上により，JIS-11種試験粉体を用いたフィルタ寿命加速試験の妥当性（高濃度で試験を行うべきか，低濃度・高ろ過速度で試験を行うべきか）を明らかにする。また，JIS-11試験粉体を負荷した場合の圧力損失・捕集効率の経時変化を予測するモデルを構築し，大気塵とJIS-11種粉体のフィルタ負荷特性の違いを明らかにし，両者に相関関係を構築する。
JIS-11種粉体を用いたフィルタ性能試験法における，試験環境（温度，湿度など）の影響を明らかにする。JIS-11種粉体は，平均径が2 μm程度の微小粒子からなる。このため，JIS-11種粉体では，温度・湿度によって付着力が変化し，空気中に分散したときの凝集粒子の割合が変化するだけでなく，フィルタ内部での堆積構造も変化することが予想される。そこで、JIS-11種粉体の発生法も含めて，試験粒子の粒度分布に及ぼす温度，湿度の影響を明らかにするとともに，これら環境因子の，フィルタ圧力損失・捕集効率の経時変化への影響を明らかにする。
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| Causes of Carryover |
フィルタに高濃度の試験粒子を負荷する場合に、濃度の安定性を測定する装置の購入が必要になったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
高濃度のエアロゾルの測定に最適な光散乱式のフォトメータの購入に充てる。
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