2022.05.14調査研究
空調用フィルタのリークに関する研究
研究代表者：西村直也（芝浦工業大学建築学部）
いわゆるクリーンルームでは高い空気清浄力が求められるため、高い性能を持つHEPAフィルタが用いられる。しかし、フィルタが損傷してピンホールができ粒子が漏れ出す現象、つまリリークは高い空気清浄性能が求めらる空間で大きな問題になりやすい。そこで我々はピンホール部の透過率に関するYamadaらによる「FL(Equivdcnt Thin Fihcr Layer)モデルを用いて、リーク部における粒子の透過率の検証を行つてきた。ETFLモルとはリーク部をフィルタの厚さが薄くなったものと考え、ピンホールを正常部に対して厚さm倍になったフィルタとして扱い、透過率の粒径依存性を表現するものである。本研究では、実験によるデータを収集し、改めリークのあるフィルタの特性を検証することを目的とした。特に捕集機構と実測データの関連性に対して着目し、各実験データからから得られた共通点や相違点からETFLモデルに対する考察を試みた。
実測は、SMPSを用いてリークのあるフィルタの上流側と下流側の粒径ごとの粒子量をそれぞれ90分間測定し、ピンホール部における粒子の粒径別透過率を求めた。ピンホールの孔径は0.2～ 0.8mmとし、それぞれ孔数がよび600箇所を開けたものを用意した。フィルタにおける面風速は0.0384[m/s]と~定にした。
一般に、維層フィルタの捕集機構は、慣性衝突・さえぎり・拡散の3種類から構成される。そこで実験値と、そこ近いETFLモデル理論値との差を、捕集機構の理論値に対する実際の捕集機構の影響力の比として考察した。
測定結果から、拡散以外の捕集機構、特に慣性衝突による捕集機構は理論値に比べ(実際の影響力はかなり小さい。そこで慣性衝突を除いた、拡散とさえぎりによる捕集機構のみが影響しているものとしてETFLモデルの理論値を考えると、理論値と実験値は近くなる。面速度の影響を受けやすしЧ貫性衝突による捕集機構は、測定条件によつて理論値はずす必要性があるとの結論が得られた。