濾過システムは機械にとって非常に重要であり、一部は工場出荷時に既に装備されています。しかし、動作条件は大きく異なり、大型機械の場合は過酷な条件に晒されることがほとんどです。濃い岩石粉の雲に浸かりながら- 鉱業のように-農林業機械の土壌やエンジンの燃焼による煤の残留物- トラックやバスのように- これらの資産は、天候や運用自体によって無数の方法で要求されます。
システムを最高の状態で稼働させるには、異なるろ過システムを組み合わせることが不可欠です。以下では、表面ろ過と深層ろ過の違い、そしてそれぞれがどのような役割を果たし、最適な結果をもたらすのかをご紹介します。
表面フィルターとは何ですか?
大型機械用のフィルターは、空気、潤滑油、燃料といった様々な流体システムに接続された装置であることは既にご存じの通りです。したがって、ろ過プロセスを効果的に行うには、汚染粒子を保持する濾過媒体、つまりフィルターが不可欠です。
フィルターエレメントを構成する材料には、セルロース、ポリマー、グラスファイバーなど、様々な種類があります。材料は用途によって異なります。例えば、内燃機関の潤滑油のろ過では、紙フィルターが一般的に使用されます。一方、精密ろ過では、ガラスマイクロファイバーが多く使用されます。
簡単に言えば、ろ過とは、液体または気体を多孔質材料に通過させ、そこに浮遊する固形物を除去するプロセスです。ろ材の厚さが除去対象となる粒子のサイズと同程度の場合、ろ材表面で物質が捕捉されるため、このプロセスは表面ろ過と呼ばれます。このタイプのエアフィルターは非常に一般的です。
表面ろ過のもう一つの典型的な例はふるいです。この場合、粒子は表面に捕捉され、ケーキを形成し、より小さな粒子はろ過ネットワークを通過できます。表面ろ過にはいくつかの形式があります。
深度フィルターとは何ですか?
深層フィルターでは、表面フィルターとは対照的に、固体粒子は主にフィルター媒体の細孔内での堆積によって分離されます。フィルター媒体の細孔は次のもので構成されます。
1. 粗い粒子の層（たとえば、厚さ 0.3 ～ 5 mm の砂の層）。
2. 数センチメートルの繊維層（例えば、樹脂で密封されたカートリッジ フィルター）。
3.数ミリの厚さのもの（例えばセルロース製のろ材）
4.メインフィルターへの粒状支持層（例えば、プレコート層）。
デプスフィルターの場合、ろ材の厚さは濾過対象となる粒子の大きさの少なくとも100倍になります。デプスフィルターには、ワイヤーカートリッジ、繊維凝集体、多孔質プラスチック、焼結金属などが用いられます。したがって、デプスフィルターは、微細粒子を捕捉できるほど微細な粒度のマイクロファイバーのランダムネットワークで構成されています。この特性により、ろ過は表面だけでなく、すべてのろ材を通して深部まで確実に行われます。ろ材は、ポリマー、セルロース、グラスファイバーなど、分離または複合された材料から構成されます。
つまり、深層ろ過では、汚染物質は装置内部の一種の「迷路」を通り抜け、ろ過ネットを構成する絡み合ったマイクロファイバーに絡みつきます。多くの深層フィルターは、様々な厚さに折り畳まれた紙で構成されているため、同じサイズの表面フィルターと比較して、同じスペースでより大きなろ過面積を実現しています。
これがデプスフィルターの主な利点です。デプスフィルターは、飽和（つまり目詰まり）するまでに時間がかかります。デプスフィルターではフィルターケーキが形成され、目詰まり、漏れ、または製造工程での故障を防ぐために定期的に除去する必要があります。フィルターケーキは、フィルターが飽和状態に達するまで形成されます。一部の燃料フィルターモデルでは、フィルター全体を交換する前に、圧縮空気または軽油で数回洗浄することが可能です。
それらの違いは何でしょうか?
どちらの場合も、関与する物理的プロセスは、直接的な遮断、慣性衝突、拡散、沈降です。ただし、表面フィルターの場合、濾過メカニズムは衝突またはふるい分けです。深層フィルターの場合、濾過メカニズムは絡み合いです。
デプスフィルターは見た目は優れているように見えますが、どのフィルターが最適かはケースバイケースです。より高度な技術であるため、油圧システムなど、汚染に敏感なシステムではデプスフィルターの適用がより推奨されます。
投稿日時: 2023年10月18日