JP5179017B2 - 繊維フィルタの線形設計方法 - Google Patents
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Description
本発明者等は、フィルタの動作特性(C、ΔP)が構造特性(M、D)と直接的に関係しているはずであると判断し、その一般関係式として、C=f(M)、C=f(D)、ΔP=f(M)、ΔP=f(D)を設定した。fは一般関数を意味する。その関数関係を最も単純な線形関係(直線関係)に帰着させることにより、本発明を完成するに到ったものである。即ち、動作特性である捕集率C又は圧損ΔPが、構造特性である繊維目付M又は繊維直径Dと、近似的に直線関係にあることを仮定して実験したところ、その近似的直線関係を実験データから確認したものである。この近似的直線関係の発見により、構造特性であるMとDを指定すれば、前記直線関係を用いて、直ちに動作特性であるCとΔPが導出できる。逆に、動作特性であるCとΔPを指定すれば、構造特性であるMとDを導出することができる。関数関係が直線関係であるから、前記逆算が極めて単純化される特徴がある。このように、本発明では、フィルタの動作特性(C、ΔP)と構造特性(M、D)との間に近似的直線関係が成立していることを利用して、(C、ΔP)から(M、D)の導出、及び(M、D)から(C、ΔP)の導出が極めて簡単になる効果が発現する。
39.3μmの繊維直径を有したガラス繊維を用いて3種の繊維目付M(g/m2)を有した1層構造の平面状不織繊維フィルタを作製した。この繊維フィルタは、1辺30cm及び厚さ8mmの矩形フィルタで、前記繊維目付M(g/m2)は86、117、139の3種類であり、繊維同士を結合させるバインダ剤を夫々36、45、57(g/m2)だけ塗着して繊維フィルタを構成した。バインダ剤塗着後の繊維フィルタの全体目付(g/m2)は122、162、196になる。
実施形態1により作製した3種の繊維フィルタに関し、油蒸気の捕集動作における圧損ΔP(Pa)を測定した。その結果、繊維目付M(g/m2)が86、117、139の順に、圧損ΔP(Pa)は5.8、6.9、7.8になることが分かった。以上の測定から、圧損ΔP(Pa)と繊維目付M(g/m2)の座標点として、(M、ΔP)=(86、5.8)、(117、6.9)、(139、7.8)の3点が得られた。
150(g/m2)の繊維目付を有した繊維フィルタを3種の繊維直径D(μm)を有したガラス繊維により夫々形成して、3種類の1層構造式平面状不織繊維フィルタを作製した。この繊維フィルタは、1辺30cm及び厚さ8mmの矩形フィルタで、前記繊維直径D(μm)は20、30、40の3種類である。繊維同士を結合させるバインダ剤は夫々適量だけ塗着され、3種の繊維フィルタが構成された。
実施形態3により作製した3種の繊維フィルタに関し、油蒸気の捕集動作における圧損ΔP(Pa)を測定した。その結果、、繊維直径D(μm)が20、30、40の順に、圧損ΔP(Pa)は8.7、7.3、6.8になることが分かった。以上の測定から、圧損ΔP(Pa)と繊維直径D(μm)の座標点として、(D、ΔP)=(20、8.7)、(30、7.3)、(40、6.8)の3点が得られた。
Claims (4)
- レンジフード又は換気扇に装着される繊維フィルタにおいて、前記繊維フィルタの繊維素材量だけから算出される繊維目付をM(g/m2)とし、その繊維直径をD(μm)としたとき、ファン運転時における油蒸気の捕集率C(%)が70(%)以上となり、且つ、繊維フィルタ前後の圧損ΔP(Pa)が10(Pa)以下となるように、前記繊維目付M(g/m 2 )及び前記繊維直径D(μm)が選択される繊維フィルタであり、前記捕集率C(%)と前記圧損ΔP(Pa)が近似的に前記繊維目付M(g/m2)又は前記繊維直径D(μm)の1次関数で表現され、前記繊維目付M(g/m 2 )を変数とする前記1次関数が近似的にC=aM+b、ΔP=cM+dと表現され、a>0且つc>0であり、C≧70(%)からMの下限値Mminが導出され、ΔP≦10(Pa)からMの上限値Mmaxが導出され、Mmin≦M≦Mmaxの範囲から繊維フィルタの繊維目付Mが選択され、前記繊維直径D(μm)を変数とする前記1次関数が近似的にC=qD+r、ΔP=sD+tと表現され、q<0且つs<0であり、C≧70(%)からDの上限値Dmaxが導出され、ΔP≦10(Pa)からDの下限値Dminが導出され、Dmin≦D≦Dmaxの範囲から繊維フィルタの繊維直径Dが選択され、前記a、b、c、d、q、r、s及びtが実測値から決定されることを特徴とする繊維フィルタの線形設計方法。
- 前記Mが80.5(g/m2)≦M≦198.2(g/m2)の範囲にあり、前記Dが5.4(μm)≦D≦67.1(μm)の範囲にある請求項1に記載の繊維フィルタの線形設計方法。
- 前記繊維フィルタが1層構造である請求項1又は2に記載の繊維フィルタの線形設計方法。
- 前記繊維フィルタが、密度の異なる2層を接合した2層構造、又は密度の大きな2層の表面層間に密度の小さな中間層を介在させた3層構造を有する請求項1又は2に記載の繊維フィルタの線形設計方法。
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