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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Development of filter testing methods for PM2.5 removal

Research Project

Project/Area Number 26289286
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

大谷 吉生  金沢大学, 自然システム学系, 教授 (10152175)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 東 秀憲  金沢大学, 自然システム学系, 准教授 (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)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords化学工学 / エアフィルタ / 圧力損失 / 捕集効率 / すべり流れ / データの健全性 / ナノ粒子
Outline of Annual Research Achievements

最終年度は、現在のフィルタの大きな課題である、(1)ナノ粒子に対するフィルタの捕集効率のデータの健全性を確認する方法、ならびに(2)ナノファイバーフィルタにおいて圧力損失が低減される理由である「すべり流れ」効果について検討を行った。
まず、(1)について、透過率実験データを取り扱う際に、透過率の値が10の-5乗以下まで低くなると、フィルタ出口濃度が極端に低くなる。このため、透過率データの精度が落ちることが懸念されている。そこで本研究では、透過率実験データの健全性の検証法について検討した。ろ過理論によると、拡散捕集が支配的であるナノ粒子では、透過率の対数(-log P、単一繊維捕集効率に比例する値)を、ペクレ数Peに対して両対数紙にプロットすると、全ての実験値はろ過速度、粒径によらず、一本の直線上にプロットされることになる。同プロットにおける実験データのバラツキがデータの精度を表し、ろ過速度、粒径を変化させたデータで一定の傾向があり、直線からずれる場合は、粒子径、ろ過速度の設定方法などに誤りがあることが分かった。
また、(2)について、Kirschらは、すべり流れがフィルタの圧力損失に及ぼす影響に関して実験式を提案している。しかし、この実験式は、ミクロンオーダーの繊維からなるフィルタの圧力損失の測定値から導出されたものであり、ナノファイバからなるフィルタに適用できるかどうかは不明である。そこで、本研究では、市販のさまざまなナノファイバフィルタの圧力損失を減圧下で測定し、Kirschらの実験式の妥当性を検討した。その結果、ナノファイバーフィルタの不均一因子は極めて大きな値をとるが、Kirschらの実験式が適用できることが分かった。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (11 results)

All 2016

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Peer Reviewed: 5 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Experimental evidence of a strong image force between highly charged electrosprayed molecular ions and a metal screen2016

    • Author(s)
      Omori, Y., Choi, H.-J., Mukai, Y., Seto, T., Otani, Y., Kumita, M.
    • Journal Title

      Aerosol and Air Quality Research

      Volume: 16 Pages: 3055-3062

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] New particle formation under the influence of the long-range transport of air pollutants in East Asia2016

    • Author(s)
      handra, I., Kim, S., Seto, T., Otani, Y., Kaneyasu, N., Hatakeyama, S.
    • Journal Title

      Atmospheric Environment

      Volume: 141 Pages: 30-40

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Characterization of surface dielectric barrier discharge influenced by intermediate frequency for ozone production2016

    • Author(s)
      Abdelaziz, A.A., Ishijima, T., Seto, T., Wedaa, H., Otani, Y.
    • Journal Title

      Plasma Sources Science and Technology

      Volume: 25 Pages: 035012

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Water vapor sorption characteristics of calcium chloride-anodized alumina composites2016

    • Author(s)
      Suwa, Y., Kumita, M., Noki, R., Kodama, A., Otani, Y.
    • Journal Title

      Journal of Chemical Engineering of Japan

      Volume: 49 Pages: 274-279

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Local surface modification of quartz glass by the laser-induced reactive deposition of carbon clusters2016

    • Author(s)
      Osone, S., Hirasawa, M., Kumita, M., Otani, Y., ※Seto, T., Taguchi, E., Yasuda, H.
    • Journal Title

      Journal of Chemical Engineering of Japan

      Volume: 49 Pages: 920-924

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] ナノファイバフィルタにおけるすべり効果がエアロゾル捕集性能に与える影響2016

    • Author(s)
      乾 祐希・大谷 吉生・瀬戸 章文・包 理・小林 誠・藤本 敏行
    • Organizer
      化学工学会第48回秋季大会
    • Place of Presentation
      徳島大学
    • Year and Date
      2016-09-07
  • [Presentation] ナノファイバ・マイクロファイバ混合フィルタの集塵性能2016

    • Author(s)
      林 奨・大森 陽一・崔 賢珍・瀬戸 章文・汲田 幹夫・東 秀憲・大谷 吉生
    • Organizer
      化学工学会第48回秋季大会
    • Place of Presentation
      徳島大学
    • Year and Date
      2016-09-07
  • [Presentation] エアフィルタの現状と新たな応用2016

    • Author(s)
      大谷 吉生
    • Organizer
      化学工学会第48回秋季大会
    • Place of Presentation
      徳島大学
    • Year and Date
      2016-09-06
    • Invited
  • [Presentation] 回転フィルタの集塵性能に及ぼすろ材物性の影響2016

    • Author(s)
      中島秀介・タンヤポン P・瀬戸章文・大谷吉生
    • Organizer
      第33回エアロゾル科学・技術研究討論会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学
    • Year and Date
      2016-09-01
  • [Presentation] 有機溶媒の付着・浸透によるエレクトレットフィルタの電荷現象の実験的検証2016

    • Author(s)
      崔賢珍・田中瑞樹・瀬戸章文・大谷吉生・李明和
    • Organizer
      第33回エアロゾル科学・技術研究討論会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学
    • Year and Date
      2016-09-01
  • [Presentation] ランジュバン動力学法によるエアフィルターの単繊維捕集効率の推算2016

    • Author(s)
      藤本敏行・山中真也・空閑良壽・乾 祐希・瀬戸章文・大谷吉生
    • Organizer
      第33回エアロゾル科学・技術研究討論会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学
    • Year and Date
      2016-08-31

URL: 

Published: 2018-01-16  

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