液体カートリッジフィルター基礎知識

　一般的に流体中の特定粒子径以上、あるいは全ての粒子状物質を各種のろ材により分離する操作のことをろ過といいます。また、ろ材やろ材を含む装置をフィルターと言います。
　ろ過は製品の品質や価値を大きく左右する操作であり、なくてはならない操作です。フィルタ―を使用する目的・理由は、主に下記の２通りに分けることができます。

→　外観の改善、製品性能の向上、安全性・安定性の向上
＜具体例＞
・塗料：塗料液生産時、塗装時の異物除去
・清涼飲料：塩素除去に使用した活性炭から発生した粒子の除去

→　製品の歩留まり向上、設備の保安、資源の再利用・回収、排液・排気処理
＜具体例＞
・電子部品の洗浄：洗浄槽に貯めた水などの洗浄液の循環利用
・圧延油：循環液のタンク内の清浄度を一定に保つために利用
・ボイラー復水：ボイラーの安定運転のための異物・鉄分除去
・排水処理：排水中の浮遊物質除去

（１）表面ろ過：ろ材の表面で粒子を捕捉するタイプ

（２）深層ろ過：ろ材の内部で粒子を捕足するタイプ

（３）ケークろ過：ろ材表面に堆積したケーク（含液固体物）自身がろ材として作用するタイプ

（１）一般ろ過（Conventional Filtration）
　数μｍ～数百μｍ（カビ類、花粉、砂などが該当するサイズ）の粒子をろ過する範囲が該当する。主に金属メッシュ、ろ布、不織布積層、糸巻き、樹脂焼結などによるカートリッジフィルターが用いられる。

（２）精密ろ過（Micro Filtration）
　0.02μｍ～数μｍの微粒子および微生物をろ過する範囲が該当する。ろ材には不織布や膜などが用いられ、この用途に用いられるフィルターをＭＦフィルターという。

（３）限外ろ過（Ultra Filtration）
　ナノろ過と精密ろ過の間に位置し、通常、数1000～数10万の分子量の溶質、あるいは数ｎｍ～0.05μｍ程度の微粒子をろ過する範囲が該当する。ろ材には膜が用いられ、この用途に用いるフィルターをＵＦフィルターという。

　液体のろ過に用いるフィルターには、砂や活性炭など素材の形状のまま槽に入れて行う非カートリッジ型と、天然繊維、合成繊維、金属、膜(メンブレン)などのろ材とそれを構成する部材から円板形状、袋形状、円筒形状にするカートリッジ型の２つに大別される。

　フィルター素材表面の性能を利用して、ろ過分離効率を高めた、あるいはろ過作用と同時に他の分離機能を持たせたものがあり、代表的なものには、液体中の塩素や色素・臭いなどの有機物を吸着分離させる活性炭フィルターがある。

　不織布をロール状に巻きつけた構造の不織布積層タイプと、樹脂や金属製の芯材に糸（ヤーン）を巻きつけた構造の糸巻きタイプ、樹脂や金属の粒子を結合させた構造の焼結タイプなどがある。

　不織布や膜あるいは金網のろ過面積を増やすため、ひだ折加工したタイプ。膜を用いたものはメンブレンフィルターとも呼ばれている。

　ろ布や不織布などを袋状に加工したタイプで、流体を袋の内側から外側に流すことで、流体中の除去物を袋内に捕捉できる。

　ろ過精度はフィルターメーカーや品種により粒子除去効率が異なっていることが多く、表示されているろ過精度は、あくまでもそのメーカーで独自に設定した基準や評価方法（テスト条件）におけるろ過精度ということになります。
　ろ過精度の表示には、以下の2つがあります。

　メーカー各社が独自の基準で表示している。例えば公称ろ過精度１μｍは、絶対ろ過精度で表示すると１５μｍの精度になるなどの違いがある。

　メーカー各社が独自に設定したろ過精度の評価方法を基に表示している。一般的にフィルターの評価における粒子除去効率（％）またはβ値（ろ過前のある粒子径以上の粒子数／ろ過後のある粒子径以上の粒子数）を基に表示され、表示精度（μｍ）に対する粒子除去効率が９９．０％～９９．９％以上となっている。

　フィルターによるろ過には、流体の流し方やフィルターの設置方法などにより、いろいろなろ過方法があり、各種方法を組み合わせることも多い。以下に一般的な方法を示します。

（１）連続ろ過
　基本的なプロセスで、ライン中にフィルターを設置し、連続的に濾過を行ない、流体は一度だけフィルターを通過する。

（２）循環ろ過
　タンクや洗浄槽とフィルターの間で、ろ過する流体を循環させる。タンク内や洗浄槽内の流体の清浄度を、一定のレベルに保っておきたいときに行う。

（１）一段ろ過
　一種類のフィルターのみで行うろ過。

（２）多段ろ過
　段階的に行うろ過。ろ過しようとする流体中の異物が高濃度であったり、異物の粒度分布が広範囲にわたっている場合に行う。

　ろ過設備の選定方法について、新規に採用する場合と既存設備を変更する場合に分けて列記します。

・流体と除去したい異物の性状、要求される処理量とろ過精度などを把握した上で、フィルターメーカーに情報を伝える。
・フィルターメーカーから提示されたフィルターやハウジングの内容を検討する。
・必要に応じてろ過テストを行った上で、採用するシステムを決定する。

・ろ過設備における流体・異物の性状、処理量、ろ過精度などの変更点や問題点を抽出してフィルターメーカーに情報を伝える。
・フィルターメーカーから提示された変更内容を検討する。
・必要に応じてろ過テストを行った上で、変更内容を決定する。

　カートリッジフィルターとは、通常は円筒形状のろ過筒です。

　流量に応じたハウジングとポンプをご用意いただき、それに装着して使用します。

　ろ過精度、通液(気)性、耐圧性が優れていること、また、ろ過ライフが長いことが条件として挙げられます。

　フィルターを通すことにより除去できる粒⼦の大きさを⽰し、精密ろ過の重要な指標のひとつです。当社では、ろ過精度を「初期捕集効率」として説明しています。 当社製品のろ過精度につきましては、各製品のページをご参照ください。

　差圧寿命と経時劣化寿命があり、その短いほうが交換時期になります。具体的な時間は、使⽤条件によりますので⼀概には言えません。