フィルタとは
フィルタとは、物質の特定部分を取り除いたり働きを弱くしたりするものです。
身近なところでは水の濾過装置や、掃除機の排気口などに設置されています。また、日光や強さや、PC画面から発生するブルーライトを軽減するフィルタなどもあります。
フィルタの仕組み
空気や水などの流体に使用されるフィルタは、基本的に濾過装置として機能していますが、その大半はエレメントと呼ばれる、繊維を編み込んだものや、金属の網でできたものを、流体が通過することで、エレメントに異物が引っ掛かり、通過した後の流体はキレイに濾過された状態になります。
このエレメントの隙間を小さくすればするほど、小さな異物まで除去することができますが、その分抵抗が強くなり、流量が下がってしまいます。また、エレメントが目詰まりを起こすと流れそのものが止まってしまいます。逆に流量を上げるために隙間を大きくしてしまうと、小さな異物はエレメントを通り抜けてしまいます。
エレメントを選定するうえで重要なのは、どの程度なら異物を許容できるかを見極め、流量をどこまで確保しなければならないかを計算することです。
エレメントの目詰まりを検知するには、フィルタのIN側とOUT側に圧力計を設置し、圧力差を見ることで目詰まりの状況を知ることができます。IN側とOUT側で圧力差がほとんどない場合は問題ありませんが、IN側の圧力が高く、OUT側の圧力が低い場合は、目詰まりが発生して流体がOUT側に流れていないことを示しています。
フィルタの種類
ここではフィルタの種類で代表的なものを、液体用、空気用に分けてを紹介します。
液体用フィルタ
- BAGフィルタ
金属ケースの内側に袋状の布でできたエレメントをセットしたフィルタです。大容量の流体を濾過することができます。 - 糸巻フィルタ
繊維を糸にし、さらに糸を芯に巻き付けてロール状にしたフィルタです。細かい異物まで除去することができます。 - Y字ストレーナ
Yの形をした金属ケースに金属製の網をセットしたフィルタです。大きめの異物を除去することができます。
空気用フィルタ
- エアーフィルタ
空気中の異物を取り除くフィルタです。大容量で大きめの異物を取るラインフィルタや、空気中の油分を取り除くミストコレクタなどがあります。 - 排気フィルタ
使い終わった空気を大気に解放する時に濾過するフィルタです。大容量の廃棄を濾過するエキゾーストクリーナや、排気音を小さくするサイレンサーなどがあります。