JP4579744B2

JP4579744B2 - フィルタ検査装置

Info

Publication number: JP4579744B2
Application number: JP2005099916A
Authority: JP
Inventors: 元爾篠崎; 考霜田
Original assignee: Nippon Muki Co Ltd
Current assignee: Nippon Muki Co Ltd
Priority date: 2005-03-30
Filing date: 2005-03-30
Publication date: 2010-11-10
Anticipated expiration: 2025-03-30
Also published as: JP2006275983A

Description

本発明は、ダクト経路内に設置されたフィルタ全体の除去効率を精度よく測定することができるフィルタ検査装置に関する。

従来、ダクト経路内に設置されたフィルタの除去効率は、ダクトに設置されたフィルタの上流側と下流側の各一点で、検査用対象物をサンプリングし、上流側でサンプリングされた値と、下流側でサンプリングされた値に基づいて算出されていた。
しかしながら、フィルタの設置枚数が多数となるような大型ダクト経路の場合は、ダクト経路内で検査用対象物の濃度が大きくばらついている。このため、従来のように、ダクト経路のフィルタの上流側と下流側の各一点でサンプリングした値に基づいて算出された除去効率は、精度が低く、信頼性がないという問題があった。

そこで、本発明は、大型ダクト経路のように、検査用対象物の濃度のばらつきが大きいダクト経路内に設置されたフィルタの除去効率を、高い精度で測定することができるフィルタ検査装置を提供することを目的とする。

本発明のフィルタ検査装置は、前記目的を達成するべく、請求項１記載の通り、ダクト経路に設置されたフィルタの除去効率を測定するフィルタ検査装置であって、フィルタの上流側から検査用対象物をダクト経路内に発生させる検査用対象物発生装置と、前記ダクト経路のフィルタの上流側と下流側に、相対する吸引具を、前記ダクト経路の断面方向に沿って複数対設けたサンプリング装置と、前記吸引具でサンプリングした検査用対象物を測定する分析装置と、前記分析装置の測定結果に基づいて、前記複数対の吸引具が設けられた各箇所付近のフィルタの除去効率を算出し、これらの除去効率の平均値をダクト経路内に設置されたフィルタ全体の除去効率として算出する演算装置を備えたことを特徴とする。
また、請求項２記載のフィルタ検査装置は、請求項１記載のフィルタ検査装置において、前記検査用対象物発生装置が、粒子を発生させるものであって、前記サンプリング装置が、フィルタの上流側と下流側の各側に設けた複数の吸引具がそれぞれ連結された吸引手段と、複数の吸引具のうち一つの吸引具からサンプリングされた粒子を分析装置に送る切替手段を備え、前記分析装置が、粒子計測手段を備え、前記演算装置が、前記粒子計測手段によって計測された値に基づいて除去効率を算出するものであることを特徴とする。
また、請求項３記載のフィルタ検査装置は、請求項１記載のフィルタ検査装置において、前記検査用対象物発生装置が、ガスを発生させるものであって、前記サンプリング装置が、フィルタの上流側と下流側の各側に設けた複数の吸引具のそれぞれに連結された複数のガス吸着手段と、前記ガス吸着手段を通過したガス流量を求める流量測定手段を備え、前記分析装置が、ガス吸着手段に吸着されたガス濃度を分析するガス濃度分析手段を備え、前記演算装置が、前記ガス濃度分析手段によって測定された値に基づいて除去効率を算出するものであることを特徴とする。

本発明のフィルタ検査装置によれば、フィルタを挟んで上流側と下流側で相対する複数の吸引具によってサンプリングした検査用対象物の測定結果から、フィルタの各箇所付近の正確な除去効率を得ることができる。そして、これらの除去効率の平均値からフィルタ全体の除去効率を算出しているため、ダクト経路のように、検査用対象物の濃度が非常に高く、各箇所で、検査用対象物の濃度のばらつきが大きいダクト経路内に設置されたフィルタについても、精度の高い除去効率の測定を行うことができる。

本発明においては、フィルタを設置するダクトや、フィルタが設置された装置の上流側と下流側に連結されたダクトを、ダクト経路という。

本発明のフィルタ検査装置の検査対象となるフィルタは、例えば、放射性粒子及び有害微生物の排気設備、又は、有害粒子及び微生物を除去する吸気設備等に使用される高性能フィルタ等の粒子除去フィルタ、放射性ガス及び有害ガスの排気設備、又は、有害ガスを除去する吸気設備等に使用される活性炭フィルタ及び銀系吸着担持フィルタ等のガス除去フィルタが挙げられる。
本発明のフィルタ検査装置によれば、ダクト経路内に設置された前記フィルタのうち少なくとも一つ又はこれらのフィルタから選択された複数のフィルタからなるフィルタ群の除去効率を測定することができる。
粒子除去フィルタのうち高性能フィルタとしては、例えば、極細ガラス繊維を抄紙した濾材をジグザグ状に折り畳み、アルミ箔等からなる金属製のセパレータ又はホットメルト樹脂で濾材のジグザグ状の間隔を保持したフィルタパックを作製し、このフィルタパックをウレタン樹脂等で、金属製、樹脂製又は木製等のフィルタ枠に密着させた構成のものを検査する対象とすることができる。また、粒子除去フィルタとしては、極細ガラス繊維を抄紙した濾材からなるフィルタの他、合成繊維製濾材やＰＴＦＥ膜濾材からなるフィルタを検査する対象とすることができる。
また、例えば、ガス除去フィルタとしては、活性炭を用いたフィルタや、イオン交換樹脂を用いたフィルタを検査する対象とすることができる。また、活性炭若しくはイオン交換樹脂を不織布に担持させた濾材を用いたフィルタや、活性炭素繊維、イオン交換繊維等からなる濾材を用いたフィルタを検査する対象とすることができる。

本発明のフィルタ検査装置は、ダクト経路内に設けたフィルタの上流側から検査用対象物をダクト経路内に発生させる検査用対象物発生装置と、前記ダクト経路のフィルタの上流側と下流側に、相対する吸引具を、前記ダクト経路の断面方向に沿って複数対設けたサンプリング装置と、前記吸引具でサンプリングした検査用対象物を測定する分析装置と、前記分析装置の測定結果に基づいて、前記複数対の吸引具が設けられた各箇所付近のフィルタの除去効率を算出し、これらの除去効率の平均値をフィルタ全体の除去効率として算出する演算装置を備えている。

例えば、粒子除去フィルタの検査を行う場合は、検査用対象物発生装置が、粒子を発生させるものであることが好ましい。前記粒子としては、ＤＯＰ、ＰＡＯ（ｐｏｌｙａｌｐｈａｏｌｅｆｉｎ）等を使用することができる。
また、ガス除去フィルタの検査を行う場合は、前記検査用対象物発生装置が、ガスを発生させるものであることが好ましい。前記ガスとしては、例えば、ヨウ化メチルや、フロリナート等を使用することができる。

ダクト経路のフィルタの上流側と下流側で相対するように、ダクト経路の断面方向に沿って複数対設けた吸引具は、金属製、樹脂製等のノズル状、チューブ状等の中空状のものを使用することができる。吸引具は、ダクト経路の断面方向に沿って、１６〜３０個程度、ダクト経路内に設けるとよい。また、ダクト経路の断面方向に沿って仮想Ｘ−Ｙ軸を設け、このＸ−Ｙ軸上に、均一に、フィルタの上流側と下流側で相対させて複数の吸引具を設けるとよい。
例えば、検査するフィルタが粒子除去フィルタの場合は、サンプリング装置が、複数の吸引具に連結されたブロア等の吸引手段と、前記複数の吸引具のうち一つの吸引具からサンプリングされた粒子を分析装置に送るバルブ切替機等の切替手段を備えたものであることが好ましい。切替手段であるブロア切替機には、複数の吸引具のうち一つの吸引具を選択して、この選択された吸引具からサンプリングされた粒子を分析装置に送るバルブ切替コントローラを備えているものであることが好ましい。
また、例えば、検査するフィルタがガス除去フィルタの場合は、サンプリング装置が、複数の吸引具のそれぞれに連結された複数のガス吸着手段であるガス吸着管と、前記ガス吸着手段に吸着されたガス流量を測定する流量測定手段である積算流量計を備えたものであることが好ましい。

分析装置は、検査用対象物の種類によって、粒子計測手段を備えたものや、ガス分析手段を備えたものを用いることが好ましい。
例えば、検査対象が粒子除去フィルタの場合は、分析装置がパーティクルカウンタであることが好ましい。
また、例えば、検査対象がガス除去フィルタの場合は、分析装置がガスクロマトグラフであることが好ましい。

演算装置は、分析装置によって得られた検査用対象物の測定結果のデータを自動的にコンピュータに取り込み、解析して、複数対の吸引具が設けられた各箇所付近のフィルタの除去効率を算出する。更に、これらの除去効率の平均値を、ダクト経路内に設置されたフィルタ全体の除去効率として算出する。尚、前記データを、コンピュータに手入力し、解析して、除去効率を算出するようにしてもよい。

次に、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。図１は、粒子除去フィルタの除去効率を測定するフィルタ検査装置の概略構成を示す図である。
図１に示すように、ダクト経路１内には、縦６１０ｍｍ×横６１０ｍｍ×奥行２９０ｍｍの大きさの高性能フィルタ２を４段４列、合計１６個を並列させて設け、その下流側に、縦６１０ｍｍ×横６１０ｍｍ×奥行２９０ｍｍの大きさの活性炭フィルタ３を４段４列、合計１６個を並列させて設けている。ダクト経路内には、図示を省略した送風機から送られる４４８ｍ³／分の流速の空気を流通させている。

ダクト経路１内には、高性能フィルタ２の上流側に、検査用対象物発生装置４から発生させた検査用対象物をダクト経路内に導入する検査用対象物発生管４ａを設けている。
検査用対象物発生装置４は、検査用対象物発生管４ａと、容器４ｂと、流量計４ｃと、圧力調整器４ｄから構成されている。本実施の形態において、容器４ｂ内には、ＤＯＰが貯留されている。検査用対象物発生装置４は、圧力調整器４ｄで調整した１００Ｐａの空気を、容器４ｂに圧送し、ＤＯＰをエアロゾル化させる。そして、検査用対象物発生管４ａを介して、１５０００ｍｌ／分の流量でダクト経路１内に、０．３μｍのＤＯＰ粒子を発生させる。

ダクト経路１内のＤＯＰ粒子は、サンプリング装置９によってサンプリングされる。サンプリング装置９は、検査用対象物発生管４ａの下流側であって、高性能フィルタ２と活性炭フィルタ３からなるフィルタ群の上流側に設けられた複数個の上流側吸引具５ａと、これらの複数個の上流側吸引具５ａと相対するように、フィルタ群の下流側に設けられた複数個のフィルタ下流側吸引具５ｂと、上流側吸引具５ａと下流側吸引具５ｂがそれぞれ連結されたバルブ切替機６からなっている。
フィルタ群の上流側と下流側で相対する複数個の上流側吸引具５ａと下流側吸引具５ｂは、ダクト経路の断面方向に沿って仮想Ｘ−Ｙ軸上に、それぞれ１６個ずつ設けられている。
例えば、ダクト経路内に１６個並列に多段多列に設けられた高性能フィルタ２と活性炭フィルタ３のうち、一つの高性能フィルタ２と活性炭フィルタ３に対して、フィルタの上流側と下流側に相対する一対の上流側吸引具５ａと下流側吸引具５ｂを設けるとよい。
図２に示すように、サンプリング装置９は、ダクト経路１内のフィルタ群の上流側や下流側に設ける吸引具５と、これらの吸引具５がそれぞれ連結されたバルブ切替機６と、バルブ切替機６に接続されたブロア７と、バルブ切替機６に設けられたバルブ切替コントローラ８から構成されている。本実施の形態においては、ダクト経路１内のフィルタ群の上流側と下流側に、吸引具を設けた同一構成の２つのサンプリング装置９が設けられている。
サンプリング装置９は、ブロア７の動作によって、ＤＯＰ粒子を吸引する。そして、バルブ切替コントローラ８とバルブ切替機６の作動によって、相対する上流側吸引具５ａと下流側吸引具５ｂでサンプリングしたＤＯＰ粒子を、分析装置であるパーティクルカウンタ１０に送る。

パーティクルカウンタ１０は、上流側吸引具５ａからサンプリングされたＤＯＰ粒子の数と、下流側吸引具５ｂからサンプリングされたＤＯＰ粒子の数を測定する。尚、上流側吸引具５ａでは、３リットルの空気中に含まれるＤＯＰ粒子をサンプリングしており、下流側吸引具５ｂでは、３０リットルの空気中に含まれるＤＯＰ粒子をサンプリングしている。

パーティクルカウンタ１０で測定されたデータは、演算装置であるコンピュータ１１に送られ、コンピュータ１１は、相対する上流側吸引具５ａと下流側吸引具５ｂが設けられた箇所付近の高性能フィルタ２の除去効率を算出する。また、コンピュータ１１は、複数対の上流側吸引具５ａと下流側吸引具５ｂが設けられた各箇所付近の高性能フィルタ２の除去効率の平均値を、ダクト経路１内に設置された高性能フィルタ２全体の除去効率として算出する。

次に、本発明のフィルタ検査装置の他の実施の形態について説明する。図３は、ガス除去フィルタの除去効率を測定する場合の、フィルタ検査装置の概略構成を示す図である。
本実施の形態において、検査用対象物発生装置４の容器４ｂ内には、フロリナート（フッ素系不活性液体）が貯留されている。検査用対象物発生装置４は、圧力調整器４ｄで調整された５０Ｐａの空気を、容器４ｂに圧送し、フロリナートをガス化させる。そして、検査用対象物発生管４ａを介して、１５０００ｍｌ／分の流量でダクト経路１内に、フロリナートガスを発生させる。

本実施の形態において、ダクト経路１内に発生させたフロリナートガスは、サンプリング装置１５によってサンプリングされる。サンプリング装置１５は、検査用対象物発生管４ａの下流側であって、高性能フィルタ２と活性炭フィルタ３からなるフィルタ群の上流側に設けられた複数個の上流側吸引具５ａと、これらの複数個の上流側吸引具５ａと相対するように、フィルタ群の下流側に設けられた複数個のフィルタ下流側吸引具５ｂと、これらの吸引具のそれぞれに連結された複数のガス吸着管１２と、それぞれのガス吸着管１２に吸着されるガス流量を求める複数の積算流量計１３と、吸引用ポンプ１４からなっている。
フィルタ群の上流側と下流側で相対する複数の上流側吸引具５ａと下流側吸引具５ｂは、ダクト経路の断面方向に沿って仮想Ｘ−Ｙ軸上に、それぞれ１６個ずつ設けられている。
ダクト経路１内に発生させたフロリナートガスは、サンプリング装置１５の吸引ポンプ１４の作動と、積算流量計１３による調整によって、１０００ｍ／分の流量で、上流側吸引具５ａと下流側吸引具５ｂから、これらの上流側吸引具５ａと下流側吸引具５ｂに連結された個々のガス吸着管１２にサンプリングされる。
複数の上流側吸引具５ａと下流側吸引具５ｂから、相対する一対の上流側吸引具５ａと下流側吸引具５ｂを選択して、この上流側吸引具５ａと下流側吸引具５ｂに連結された２つのガス吸着管１２を取り出し、これらの２つのガス吸着管１２を、分析装置であるガスクロマトグラフ１６のオートサンプラにセットする。

ガスクロマトグラフ１６は、上流側吸引具５ａからガス吸着管１２にサンプリングされたフロリナートガスの濃度と、下流側吸着管５ｂからガス吸着管１２にサンプリングされたフロリナートガスの濃度を測定する。尚、ガスクロマトグラフ１６は、上流側吸引具５ａからガス吸着管１２にサンプリングされたガス濃度を、濃縮倍率１倍で測定しており、下流側吸引具５ｂからガス吸着管１２にサンプリングされたガス濃度を、濃縮倍率１００倍で測定している。例えば、上流側吸引具５ａからガス吸着管１２に吸着されたガスの濃度が１０ｐｐｍであり、下流側吸引具５ｂからガス吸着管１２に吸着されたガスの濃度が０．０１ｐｐｍであった場合、活性炭フィルタ３のガス除去効率は、９９．９％である。

ガスクロマトグラフ１６で測定されたデータは、演算装置であるコンピュータ１１に送られ、コンピュータ１１は、相対する上流側吸引具５ａと下流側吸引具５ｂが設けられた箇所付近の活性炭フィルタ３の除去効率を算出する。また、コンピュータ１１は、複数対の上流側吸引具５ａと下流側吸引具５ｂが設けられた各箇所付近の活性炭フィルタの除去効率の平均値を、ダクト経路１内に設置された活性炭フィルタ３全体の除去効率として算出する。

本発明のフィルタ検査装置の一実施の形態の概略構成を示す図サンプリング装置の一実施の形態の概略構成を示す図本発明のフィルタ検査装置の他の実施の形態の概略構成を示す図

符号の説明

１ダクト経路
２高性能フィルタ
３活性炭フィルタ
４検査用対象物発生装置
４ａ検査用対象物発生管
４ｂ容器
４ｃ流量計
４ｄ圧力調整器
５吸引具
５ａ上流側吸引具
５ｂ下流側吸引具
６切替バルブ
７ブロア
８バルブ切替コントローラ
９サンプリング装置
１０パーティクルカウンタ
１１コンピュータ
１２ガス吸着管
１３積算流量計
１４ポンプ
１５サンプリング装置
１６ガスクロマトグラフ

Claims

ダクト経路に設置されたフィルタの除去効率を測定するフィルタ検査装置であって、フィルタの上流側から検査用対象物をダクト経路内に発生させる検査用対象物発生装置と、前記ダクト経路のフィルタの上流側と下流側に、相対する吸引具を、前記ダクト経路の断面方向に沿って複数対設けたサンプリング装置と、前記吸引具でサンプリングした検査用対象物を測定する分析装置と、前記分析装置の測定結果に基づいて、前記複数対の吸引具が設けられた各箇所付近のフィルタの除去効率を算出し、これらの除去効率の平均値をダクト経路内に設置されたフィルタ全体の除去効率として算出する演算装置を備えたことを特徴とするフィルタ検査装置。
前記検査用対象物発生装置が、粒子を発生させるものであって、前記サンプリング装置が、フィルタの上流側と下流側の各側に設けた複数の吸引具がそれぞれ連結された吸引手段と、複数の吸引具のうち一つの吸引具からサンプリングされた粒子を分析装置に送る切替手段を備え、前記分析装置が、粒子計測手段を備え、前記演算装置が、前記粒子計測手段によって計測された値に基づいて除去効率を算出するものであることを特徴とする請求項１記載のフィルタ検査装置。
前記検査用対象物発生装置が、ガスを発生させるものであって、前記サンプリング装置が、フィルタの上流側と下流側の各側に設けた複数の吸引具のそれぞれに連結された複数のガス吸着手段と、前記ガス吸着手段を通過したガス流量を求める流量測定手段を備え、前記分析装置が、ガス吸着手段に吸着されたガス濃度を分析するガス濃度分析手段を備え、前記演算装置が、前記ガス濃度分析手段によって測定された値に基づいて除去効率を算出するものであることを特徴とする請求項１記載のフィルタ検査装置。