(57)【要約】【課題】本発明は、フィルタ部材が有する自らの反発力により衝突した火山灰を跳ね返し、落下させるフィルタ部材用の素材を使用すると共に、フィルタ部材を短期間での交換を必要とせず、火山灰の濃度や火山灰の粒径が異なるエリアにおいて最適なフィルタ部材が選択できる火山灰フィルタ装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の火山灰フィルタ装置は、表裏面に貫通する開口部を有する方形枠体を形成し、開口部内に波形状が開口面と平行する面が少なくとも波底部に有する波がジグザグに連続すべく形成された複数の開口を有するＳＵＳ材よりなる波板状フィルタ部材保持部材と、該フィルタ部材保持部材に保持されて、フィルタ部材保持部材に添接されたＳＵＳ材よりなるフィルタ部材とを有し、前記フィルタ部材は火山灰を通過させない複数の開口を有し、火山灰を衝突させて落下させるＳＵＳメッシュ材により形成されたことを特徴とする。【選択図】  図１
2018176130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の幅を有する一対の横枠部材と一対の縦枠部材とを略方形状に枠組みして表裏面に貫通する開口部を有する方形枠体を形成し、
該方形枠体の開口部内には、該開口部を塞ぐよう、波形状が開口面と平行する面が少なくとも波底部に有する波がジグザグに連続すべく形成された複数の開口を有するＳＵＳ材よりなる波板状フィルタ部材保持部材と、該フィルタ部材保持部材に保持されて、該フィルタ部材保持部材の表面側で、波形状が前記フィルタ部材保持部材の波形状と略同等とすべく前記フィルタ部材保持部材に添接されたＳＵＳ材よりなるフィルタ部材と、
を有し、
前記フィルタ部材は、火山灰を通過させない複数の開口を有し、前記火山灰を衝突させて落下させるＳＵＳメッシュ材により形成されたフィルタ部材である、
ことを特徴とする火山灰フィルタ装置。
【請求項２】
所定の幅を有する一対の横枠部材と一対の縦枠部材とを略方形状に枠組みして表裏面に貫通する開口部を有する方形枠体を形成し、
該方形枠体の開口部内には、該開口部を塞ぐよう、波形状がＵ字状をなしてジグザグに連続すべく形成された複数の開口を有するＳＵＳ材よりなる波板状フィルタ部材保持部材と、該フィルタ部材保持部材に保持されて、該フィルタ部材保持部材の表面側で、波形状がＵ字状をなしてジグザグに連続すべく前記フィルタ部材保持部材に添接されたＳＵＳ材よりなるフィルタ部材と、
を有し、
前記フィルタ部材は、火山灰を通過させない複数の開口を有し、前記火山灰を衝突させて落下させるＳＵＳメッシュ材により形成されたフィルタ部材である、
ことを特徴とする火山灰フィルタ装置。
【請求項３】
所定の幅を有する一対の横枠部材と一対の縦枠部材とを略方形状に枠組みして表裏面に貫通する開口部を有する方形枠体を形成し、
該方形枠体の開口部内には、該開口部を塞ぐよう、波形状がＵ字状をなして水平方向にジグザグに連続すべく形成された複数の開口を有するＳＵＳ材よりなる波板状フィルタ部材保持部材と、該フィルタ部材保持部材に保持されて、該フィルタ部材保持部材の表面側で、波形状がＵ字状をなして水平方向にジグザグに連続すべく前記フィルタ部材保持部材に添接されたＳＵＳ材よりなるフィルタ部材と、
を有し、
前記フィルタ部材は、火山灰を通過させない複数の開口を有し、前記火山灰を衝突させて落下させるＳＵＳメッシュ材により形成されたフィルタ部材である、
ことを特徴とする火山灰フィルタ装置。
【請求項４】
前記フィルタ部材は、火山灰が降下するエリアで、火山灰濃度および／または火山灰粒径を計測し、該計測値から最適な開目を有するフィルタ部材を選択できる、  
ことを特徴とする請求項１、請求項２または請求項３に記載の火山灰フィルタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、火山灰などの浮遊粒状物質、外気の塵や埃あるいは花粉などを含めて、特に火山灰を確実に除去することが出来、また耐久性が向上してより長時間の使用が可能とされる火山灰フィルタ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、オフィスビルやマンションなどに設置されるいわゆる大型をなす空調設備、さらには一般家庭で使用される空調設備などには、通常の一般的な構造、即ち樹脂製のフィルタを使用したエアフィルタ装置が使用されている。そして、当該空調設備内のフィルタ装置により、外気の塵や埃あるいは花粉などを前記樹脂製フィルタ内に捕捉し、前記空調設備の安全、快適な運用を企図している。
【０００３】
ところで、我が国は有数な火山国でもあり、いわゆる活火山が至る所に存在している。そして、現在でも活火山の噴火活動が起こっているエリアがあり、当該エリアでは、降り注ぐ火山灰の処理が切実な課題となっている。
【０００４】
しかして、このような噴火活動地域においても空調設備の使用は必須であり、前記噴火活動地域における空調設備の使用に際しては、火山灰が確実に、スムーズに除去できるフィルタ装置の使用が不可欠であるとされている。
【０００５】
火山灰は非常に厄介であり、家庭や職場のあらゆるところに入り込む。例えば、 テレビやコンピュータ、カメラなど高価な機器の内部にまで入り込み、修理ができないような故障を引き起こす可能性もある。
【０００６】
しかも、火山灰は一般的な家庭の塵や埃と異なり、尖った結晶質の構造をしているため、ふき取ったり払い落としたりするとき、家具や電化製品の表面を傷つけて擦り傷をつけるおそれもある。
【０００７】
また、空気が乾燥してくると、風や自動車の通過によって火山灰は簡単に巻き上げられ、拡散して移動する。
【０００８】
その結果、浮遊している火山灰の量が非常に多くなり、人間の健康に悪影響を及ぼすほどのレベルに達することもある。
【０００９】
また、火山灰は、雨と風の影響を受けながら移動していく一方、草などの植物によって土壌に固定される。しかし、大規模な降灰活動にあっては、当該プロセスは非常にゆっくり行われ、もって火山灰は人の手で清掃して居住地域から取り除く必要がある。
【００１０】
その上、風によって、すでに清掃した場所に火山灰が再び入り込むこともあるため、 火山灰は、噴火後、数ヵ月から場合によっては数年にわたって、 身の周りに浮遊し続ける可能性がある。
【００１１】
火山灰は、特に空調設備などには大きな影響を及ぼし、火山灰の降灰後、数ヵ月間は空調設備などに使用される樹脂製フィルタ類は頻繁に交換する必要がある。例えば、エアコンや暖房機器のフィルタには注意深く気を配る必要がある。
【００１２】
従来のオフィスビルやマンションなどで使用されるフィルタ装置としては、通常、所定厚さを有する不織布や合成繊維よりなるプレフィルタが用いられている。
【００１３】
しかしながら、前記した所定厚さを有する不織布や合成繊維などからなるプレフィルタで構成されたフィルタ装置であると、火山灰などはすぐに所定厚さを有する不織布や合成繊維などのフィルタ内に溜まってしまい、これによりフィルタに目詰まりが生じ、急激にフィルタ効果がなくなってしまうので短期間で交換しなければならなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００４−５７８９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
かくして、本発明は、上記従来の課題に対処すべく創案されたものであり、火山灰を付着させずに、フィルタ部材が有する自らの反発力により衝突した火山灰を跳ね返し、落下させるフィルタ部材用の素材を使用すると共に、そのフィルタ部材の形状にも創作を施し、もってフィルタ部材を目詰まりさせずに短期間での交換を必要とせず、再利用するために頻繁に洗浄することなく、さらに、火山灰の濃度や火山灰の粒径が異なるエリアにおいて、それぞれのエリアに最適なフィルタ部材が選択できる火山灰フィルタ装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の火山灰フィルタ装置は、
所定の幅を有する一対の横枠部材と一対の縦枠部材とを略方形状に枠組みして表裏面に貫通する開口部を有する方形枠体を形成し、
該方形枠体の開口部内には、該開口部を塞ぐよう、波形状が開口面と平行する面が少なくとも波底部に有する波がジグザグに連続すべく形成された複数の開口を有するＳＵＳ材よりなる波板状フィルタ部材保持部材と、該フィルタ部材保持部材に保持されて、該フィルタ部材保持部材の表面側で、波形状が前記フィルタ部材保持部材の波形状と略同等とすべく前記フィルタ部材保持部材に添接されたＳＵＳ材よりなるフィルタ部材と、
を有し、
前記フィルタ部材は、火山灰を通過させない複数の開口を有し、前記火山灰を衝突させて落下させるＳＵＳメッシュ材により形成されたフィルタ部材である、
ことを特徴とし、
または、
所定の幅を有する一対の横枠部材と一対の縦枠部材とを略方形状に枠組みして表裏面に貫通する開口部を有する方形枠体を形成し、
該方形枠体の開口部内には、該開口部を塞ぐよう、波形状がＵ字状をなしてジグザグに連続すべく形成された複数の開口を有するＳＵＳ材よりなる波板状フィルタ部材保持部材と、該フィルタ部材保持部材に保持されて、該フィルタ部材保持部材の表面側で、波形状がＵ字状をなしてジグザグに連続すべく前記フィルタ部材保持部材に添接されたＳＵＳ材よりなるフィルタ部材と、
を有し、
前記フィルタ部材は、火山灰を通過させない複数の開口を有し、前記火山灰を衝突させて落下させるＳＵＳメッシュ材により形成されたフィルタ部材である、
ことを特徴とし、
または、
所定の幅を有する一対の横枠部材と一対の縦枠部材とを略方形状に枠組みして表裏面に貫通する開口部を有する方形枠体を形成し、
該方形枠体の開口部内には、該開口部を塞ぐよう、波形状がＵ字状をなして水平方向にジグザグに連続すべく形成された複数の開口を有するＳＵＳ材よりなる波板状フィルタ部材保持部材と、該フィルタ部材保持部材に保持されて、該フィルタ部材保持部材の表面側で、波形状がＵ字状をなして水平方向にジグザグに連続すべく前記フィルタ部材保持部材に添接されたＳＵＳ材よりなるフィルタ部材と、
を有し、
前記フィルタ部材は、火山灰を通過させない複数の開口を有し、前記火山灰を衝突させて落下させるＳＵＳメッシュ材により形成されたフィルタ部材である、
ことを特徴とし、
または、
前記フィルタ部材は、火山灰が降下するエリアで、火山灰濃度および／または火山灰粒径を計測し、該計測値から最適な開目を有するフィルタ部材を選択できる、  
ことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明による火山灰フィルタ装置であれば、火山灰を付着させずに、フィルタ部材の反発力により衝突した火山灰を跳ね返して落下させるフィルタ部材用の素材を使用すると共に、そのフィルタ部材の形状にも創作を施し、もってフィルタ部材を目詰まりさせずに短期間での交換を必要とせず、再利用するために頻繁に洗浄することなく、さらに、火山灰濃度や火山灰粒径が異なるエリアにおいて最適なフィルタ部材が選択できる火山灰フィルタ装置を提供できるという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る火山灰フィルタ装置１につき図を参照して説明する。
【００１９】
該火山灰フィルタ装置１は、まず、略方形状をなす枠体３を有している。そして、この枠体３は、所定の幅と所定の長さを有する一対の横枠部材２ａ及び一対の縦枠部材２ｂを略方形状に枠組みしてなる枠体３につき、その表裏面に貫通する開口部４を有するよう形成される。
【００２０】
横枠部材２ａ及び縦枠部材２ｂの材質は、何ら限定されるものではない。アルミニウム材などの重量が軽く、錆びない金属製部材で構成しても構わないし、再資源化に対応する部材である、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの再生チップ材等を使用しても構わない。
【００２１】
そして、該枠体３の開口部４内には、該開口部４を塞ぐように、開口部４の全面にわたって、まずフィルタ部材保持部材５が取り付けられる。
【００２２】
ここで、フィルタ部材保持部材５は、波形状がＵ字状に構成され、水平方向にそのＵ字状をなす波がジグザグにＵ字状そして逆Ｕ字状と連続する形状にして形成されている。
【００２３】
前記開口部４内に取り付けられるフィルタ部材については、近年では、例えばフィルタ部材の交換時期や耐用年数を伸ばすために、平面的にフラット形状のフィルタ部材を取り付けるのではなく、例えば樹脂製のフィルタ部材をＶ字状および逆Ｖ字状に折り曲げてジグザグに連続させ、フィルタ面積を拡大すべく加工したフィルタ部材を取り付けるのが一般的になっている。
【００２４】
しかし、本発明ではフィルタ部材につき、Ｖ字状および逆Ｖ字状に折り曲げるのではなく、Ｕ字状および逆Ｕ字状に構成した。その理由については後述する。
【００２５】
さらに、フィルタ部材６のみを取り付けるのではなく、フィルタ部材６の形状を長期的に保持するため、フィルタ部材６の裏面にフィルタ部材保持部材５も併設する構成を採用した。
【００２６】
ここで、フィルタ部材保持部材５は金属製のメッシュ部材として構成され、その全面にわたって複数大量の開口８（図７参照）が形成されている。
【００２７】
火山灰などを含んだ空気等の気体が前記開口８を通過するとき、このフィルタ部材保持部材５に添接される前記フィルタ部材６と共に、火山灰は通過させず、空気などの気体のみをスムーズに通過出来るよう構成される。
【００２８】
そして、このフィルタ部材保持部材５は、金属製部材のうちいわゆるＳＵＳメッシュ材が主に使用される。
【００２９】
このＳＵＳメッシュ材は、一つの波形状がＵ字状に構成されてなり、水平方向にそのＵ字状をなす波がジグザグにＵ字状そして逆Ｕ字状と連続する連続波型形状としてあり、さらに、その連続波型形状が維持できる強度を有するＳＵＳメッシュ材、例えばＳＵＳ３０４メッシュで構成される。このＳＵＳ３０４メッシュは、例えば、φ０．４×１２メッシュのものが使用されるものとなる。
【００３０】
フィルタ部材保持部材５は、ＳＵＳ３０４メッシュに決して限定されるものではないが、前記Ｕ字状そして逆Ｕ字状とジグザグに連続する連続波型形状が保持できる強度を有するＳＵＳメッシュ材であることが要求される。
【００３１】
また、前記の複数大量の開口８につき、その個数や大きさについては何ら限定されるものではないが、前記開口８をあまりに複数大量に形成した結果、前記Ｕ字状そして逆Ｕ字状と連続する形状が維持できなくなってはならない。あくまで、前記Ｕ字状そして逆Ｕ字状と連続する形状が維持できる強度を有する上での前記開口８の個数や大きさの選択が必要である。
【００３２】
次に、フィルタ部材６についてはＳＵＳ３１６メッシュなどで形成されている。すなわち、一般的に柔軟に形状変化できるＳＵＳメッシュ材、例えば、ＳＵＳ３１６あるいはＳＵＳ３１６Ｌなどで構成されるのである。
【００３３】
特に、ＳＵＳ３１６でφ０．０５×２００メッシュ（開目７７μm）、φ０．０６×１５０メッシュ（開目１０９μm）、φ０．１×１００メッシュ（開目１５４μm）、φ０．１×８０メッシュ（開目２２０μm）の種類のものが例としてあげられる。
【００３４】
図７は、フィルタ部材６あるいはフィルタ部材保持部材５のメッシュ部を拡大して説明したものであり、メッシュ数、メッシュピッチ、開目、開口率の規格が示されている。符号９で開目を示すものとする。
【００３５】
フィルタ部材６に使用されるＳＵＳメッシュ材は、その開目９がきわめて小さく形成されており、火山灰を通さないものとして構成される。
【００３６】
また、このフィルタ部材６は、柔軟性があるため前記フィルタ部材保持部材５に添接させて設置することにより、Ｕ字状そして逆Ｕ字状とジグザグ波状に連続する連続波型形状に容易に形成でき、その形状がフィルタ部材保持部材５によって長期的に保持できるものとなっている。
【００３７】
この様に、フィルタ部材６についても、フィルタ部材保持部材５についても、本発明では、それぞれＳＵＳメッシュ材で構成した。
【００３８】
ＳＵＳメッシュ材は、反発性の高い金属として知られており、ＳＵＳメッシュ材に衝突した物質、例えば火山灰は、ＳＵＳメッシュ材に付着することなく、そのＳＵＳメッシュ材の反発力によって跳ね返され、ＳＵＳメッシュ材の表面から離間し、落下するものとなる。よって、フィルタ部材６が目詰まりを起こすことがない。
【００３９】
以上において、本発明による火山灰フィルタ装置１の使用状態につき説明する。
【００４０】
通常、火山灰フィルタ装置１は、エアフィルタの上流側に設置される。そして、空気流入側に、フィルタ部材６の設置面が、流入する空気と対向するよう取り付けられる。そして、このフィルタ部材６の裏側にはフィルタ部材保持部材５が配置され、フィルタ部材６を保持し、当該フィルタ部材６における連続波型形状の形状維持がなされる。
【００４１】
ここで、火山灰を含んだ空気は、本発明のフィルタ部材６を通過しようとする。このとき、火山灰はフィルタ部材６の開口８を通過できない大きさのため、フィルタ部材６に衝突する。図６に示すように、特に、Ｕ字状をなす波の底部７には、その底部７の面と略直角に火山灰が正面から衝突する。すると、フィルタ部材６はＳＵＳ部材であり、金属製の大きな反発力を有しているため、火山灰はフィルタ部材６に付着することなく跳ね返され、下に落下してしまう。尚、Ｕ字状をなす波の頂部に衝突した火山灰もやはり跳ね返されて落下する。
【００４２】
図６に示すように、Ｕ字状をなす波の両側面側には火山灰が付着する可能性はあるが、前述したようにＵ字状を示す波の底部７には火山灰が付着しないため、フィルタ部材の目詰まりは生じない。
【００４３】
ここで、本件発明者らは、図５に示すように、フィルタ部材６をＶ字状に配置して、火山灰が付着するか否かの実験も行っている。この場合、図５に示す様に、火山灰はＶ字状の底部に大量に付着し、その結果フィルタ部材６に目詰まりが生じてしまった。
【００４４】
尚、Ｕ字状および逆Ｕ字状に連続する形状のほかに、火山灰と正面から衝突するように、フィルタ部材６およびフィルタ部材保持部材５の形状を加工することも考えられる。例えば、フィルタ部材６およびフィルタ部材保持部材５の形状を凹状および逆凹状に連続させる形状にするなどが考えられる。
【００４５】
この場合も、火山灰が正面から衝突する面、即ち、凹部の底面などについては、火山灰が跳ね返されて落下するものとなる。
【００４６】
ところで、本発明では、ＳＵＳメッシュ材で形成したフィルタ部材６につき、開目９の異なるものを複数種類用意してある。我が国は有数の火山国であり、多くの活火山を抱えている。しかしながら、火山を抱えているそれぞれのエリアにおいて決して空気中における火山灰の含有濃度や火山灰の大きさが全く同じではない。火山灰の含有濃度が高いエリアもあれば、火山灰の粒径が比較的大きいエリアもある。よって、エリアごとに最適のフィルタ部材６、即ち最適の開目９を有するフィルタ部材６を選択することが重要なのである。
【００４７】
従って、あらかじめ、火山灰フィルタ装置１の使用を予定するエリアにおいて、そのエリアでの火山灰濃度（ｍｇ／ｍ３）あるいは火山灰の粒径などを調査して確認しておき、これらの調査結果に則って開目９の異なるフィルタ部材６を選択し、使用することが重要となる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係る火山灰フィルタ装置の概略構成を説明する外観図である。
【図２】本発明に係る火山灰フィルタ装置の概略構成を説明する正面図である。
【図３】本発明に係る火山灰フィルタ装置の概略構成を説明する一部破断した平面図である。
【図４】本発明に係る火山灰フィルタ装置の概略構成を説明する側面図である。
【図５】火山灰の捕捉実験を示す説明図（１）である。
【図６】火山灰の捕捉実験を示す説明図（２）である。
【図７】フィルタ部材およびフィルタ部材保持部材のメッシュ規格を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００４９】
１      火山灰フィルタ装置
２ａ    横枠部材
２ｂ    縦枠部材
３      枠体
４      開口部
５      フィルタ部材保持部材
６      フィルタ部材
７      波の底部
８      開口
９      開目
【図１】
2018176130.tif 000003
【図２】
2018176130.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2018176130.tif 000007
【図６】
2018176130.tif 000008
【図７】
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