エアフィルター

微粒子エアフィルターは、繊維質または多孔質の材料でできた装置で、空気中の煙、ほこり、花粉、カビ、ウイルス、細菌などの微粒子を除去します。木炭（カーボン）などの吸着剤や触媒を含むフィルターは、揮発性有機化合物やオゾンなどのガス状汚染物質や臭気も除去します。^{[1]エアフィルターは、建物の}換気システムやエンジンなど、空気の質が重要な用途で使用されます。

一部の建物、航空機、その他の人工環境（衛星、スペースシャトルなど）では、フォーム、プリーツ紙、または紡績グラスファイバーのフィルター要素が使用されています。別の方法である空気イオン化装置では、静電気を帯びた繊維または要素を使用して、ほこりの粒子を吸着します。内燃機関と空気圧縮機の空気取り入れ口には、紙、フォーム、または綿のフィルターが使用される傾向があります。オイルバスフィルターは、ニッチな用途を除いて人気がなくなりました。ガスタービンの空気取り入れ口フィルターの技術は、ガスタービンの空気圧縮機部分の 空気力学と流体力学の改善により、近年大幅に改善されました。

高効率微粒子捕集装置（HEPA）^{[2] [3]}は、もともと高効率微粒子吸収装置と呼ばれていましたが、高効率微粒子捕集装置または高効率微粒子捕集装置と呼ばれることもありますが、空気フィルターの一種です。HEPA規格に適合したフィルターは、IC製造のクリーンルーム、医療施設、自動車、航空機、家庭などでの使用など、さまざまな用途に使用されています。フィルターは、米国エネルギー省（DOE）が定めるような特定の効率基準を満たす必要があります。

HEPAフィルターの要件はさまざまな基準で定義されています。最も一般的な2つの基準では、エアフィルターは通過する空気から0.3μm以上の粒子 を99.95%（欧州規格） ^[4]または99.97%（ASME規格）^[5]除去する必要があるとされています。

キャビン エア フィルターは、英国では花粉フィルターとも呼ばれ、通常はプリーツ紙のフィルターで、車両の乗員室の外気取り入れ口に取り付けられます。これらのフィルターの一部は長方形で、エンジン エア フィルターと形状が似ています。その他のフィルターは、特定の車両の外気取り入れ口の利用可能なスペースに合わせて独自の形状になっています。

換気システムを清潔に保つために使い捨てフィルターを採用した最初の自動車メーカーは、1940年に発売されたナッシュ・モーターズの「ウェザー・アイ」でした。 ^[6]

再利用可能なヒーター コア フィルターは、1959 年以降、Studebaker Lark自動車 (1959-1966)、Studebaker Gran Turismo Hawk自動車 (1962-1964)、Studebaker Champトラック (1960-1964) などのStudebakerモデルでオプションのアクセサリとして利用可能でした。フィルターは、アルミニウム メッシュを含むアルミニウム フレームで、ヒーター コアの真上にありました。フィルターは、エンジン コンパートメントからファイアウォールのスロットを通して取り外し、取り付けました。フィルターを取り付ける際は、細長いゴム製のシールでスロットを塞ぎました。フィルターは、取り付け前に掃除機で吸い取って洗浄することができました。

キャビンエアフィルターが詰まったり汚れたりすると、キャビンの通気口からの空気の流れが大幅に減少するだけでなく、キャビンの空気流にアレルゲンが混入する恐れがあります。キャビンの空気温度はヒーターコア、蒸発器、またはその両方を通過する空気の流量に依存するため、フィルターが詰まると車両のエアコンや暖房システムの効率と性能が大幅に低下する可能性があります。^[7]

キャビン エア フィルターの中には性能の悪いものもあり、キャビン エア フィルターの製造元によっては、キャビン エア フィルターに最小効率報告値(MERV) フィルター評価を印刷していないところもあります。^{[引用が必要]}

燃焼空気フィルターは、機械の摩耗やオイル汚染の原因となる研磨性の粒子状物質がエンジンのシリンダーに入るのを防ぎます。

ほとんどの燃料噴射車両は、平らなパネルの形状をしたプリーツ紙フィルター要素を使用しています。このフィルターは通常、ダクトでスロットルボディに接続されたプラスチック製の箱の中に配置されています。キャブレターやスロットルボディ燃料噴射を使用する旧式の車両では、通常、直径 100 ミリメートル (4 インチ) ～ 400 ミリメートル (16 インチ) の円筒形のエアフィルターが使用されています。これは、キャブレターまたはスロットルボディの上または横に配置され、通常は金属またはプラスチックの容器に収められており、冷気や暖気を取り込むダクトが組み込まれていることもあり、金属またはプラスチックの蓋で固定されています。ユニット全体 (フィルターとハウジングを合わせたもの) は、エアクリーナーと呼ばれます。

プリーツ紙フィルターエレメントは、効率的で、メンテナンスが簡単で、コスト効率が良いため、自動車エンジンのエアクリーナーのほぼ唯一の選択肢です。フィルターメディアは、筆記用具や梱包用などに使用される紙とはかなり異なるため、「紙」という用語はやや誤解を招きます。アフターマーケットの非紙交換フィルターの広告によって煽られたチューナーの間では、紙フィルターは流れが悪く、エンジンの性能を制限するという根強い信念があります。実際、プリーツ紙フィルターが特定の用途で発生する空気流量に対して適切なサイズである限り、フィルターが汚れで著しく詰まるまで、そのようなフィルターは流れをわずかに制限するだけです。建設機械のエンジンでもこれが使用されています。その理由は、紙がジグザグに曲げられており、紙の総面積が非常に大きく、空気開口部の 50 倍の範囲にあるためです。

オイル湿潤ポリウレタンフォームエレメントは、一部のアフターマーケット交換用自動車エアフィルターに使用されています。フォームは、過去には芝刈り機やその他の動力機器の小型エンジンのエアクリーナーに広く使用されていましたが、これらの用途では自動車タイプの紙フィルターエレメントがオイル湿潤フォームに取って代わりました。フォームフィルターは、最大 5 馬力 (3.7 kW) の空気工具用エアコンプレッサーで今でも一般的に使用されています。使用されるフォームのグレードと厚さに応じて、オイル湿潤フォームフィルターエレメントは、最小限の空気の流れの制限または非常に高い汚れ容量を提供できます。後者の特性により、フォームフィルターは、高レベルのほこりに遭遇するオフロードラリーやその他のモータースポーツ用途で人気のある選択肢となっています。フォームフィルターでほこりが捕らえられる方法により、空気の流れの制限に測定可能な変化を与えることなく、大量のほこりを捕らえることができます。

高性能アイテムとして販売されているアフターマーケットの自動車用エアフィルターには、オイルを塗ったコットン ガーゼがますます多く使用されています。これまで、コットンガーゼは、純正の自動車用エアフィルターには限定的に使用されていました。しかし、アバルトSS バージョンの導入以降、フィアットの子会社はコットンガーゼのエアフィルターを OE フィルターとして供給しています。

ステンレススチールメッシュは、より多くの空気を通過させる媒体のもう 1 つの例です。ステンレススチールメッシュにはさまざまなメッシュ数があり、さまざまな濾過基準を提供します。コーンベースのエアフィルター用のスペースがない極端に改造されたエンジンでは、ターボを介して粒子がエンジンに入らないように、ターボの上にシンプルなステンレススチールメッシュを取り付けることを選択する人もいます。

オイルバスエアクリーナーは、オイルプールを含むサンプと、ファイバー、メッシュ、フォーム、またはその他の粗いフィルターメディアが詰められたインサートで構成されています。クリーナーは、従来のろ過とは異なり、オイルに浸したフィルターメディアに粒子を付着させることで粒子を取り除きます。フィルターメディアの開口部は、ろ過される粒子よりもはるかに大きいです。クリーナーを組み立てると、メディアを含むインサートの本体は、オイルプールの表面から少し上に位置します。インサートの縁はサンプの縁に重なります。この配置により、空気が一連の U ターンで移動する迷路のような経路が形成されます。つまり、インサートの縁とサンプの間の隙間を上って行き、インサートの外壁とサンプの内壁の間の隙間を下って行き、インサートの本体のフィルターメディアを上って行きます。この U ターンにより、空気はオイルプールの表面を高速で横切ります。空気中のより大きく重い埃や汚れの粒子は、慣性により方向転換できないため、オイルの中に落ちてベースボウルの底に沈みます。より軽く小さな粒子は、通常の空気の流れによって吸い込まれたオイル滴によって濡れたインサート内の濾過媒体に付着します。フィルター媒体へのオイルの絶え間ない吸引により、捕捉されたより細かい粒子のほとんどがゆっくりと下方に運ばれ、オイルは粒子が蓄積するリザーバーに戻ります。

オイルバス式エアクリーナーは、1960 年代初頭に紙フィルターが広く採用されるまで、自動車や小型エンジンの用途で広く使用されていました。このようなクリーナーは、非常に高いレベルのほこりに遭遇するオフロード機器で今でも使用されています。オイルバス式エアクリーナーは、濾過効率や空気の流れを損なうことなく、全体のサイズに比べて大量の汚れを隔離できるためです。ただし、液体オイルのため、このようなエアクリーナーの清掃とメンテナンスは面倒で不便です。また、高空気流量での過度の制限を避けるために比較的大きくする必要があり、火花点火エンジンで使用すると、オイル吸引により未燃焼炭化水素の排気排出量が増加する傾向があります。 ^{[引用が必要]}

20世紀初頭（1900年から1930年頃）には、ウォーターバス式エアクリーナーがいくつかの用途（自動車、トラック、トラクター、ポータブルエンジンおよび固定エンジン）で使用されていました。ウォーターバス式エアクリーナーは、オイルバス式エアクリーナーとほぼ同じ原理で動作しました。たとえば、オリジナルのフォードソントラクターにはウォーターバス式エアクリーナーが搭載されていました。1940年代までに、ろ過性能が向上したため、オイルバス式がウォーターバス式に取って代わりました。 ^[8]

バルク固体の取り扱いには、粉末状の固体（機械輸送、空気輸送）の輸送が含まれる。多くの産業（鉱業、化学産業、食品産業）では、規制上の理由または経済上の理由（材料の損失）から、微粒子が放出されないように、プロセスから逃げる空気流を処理する必要があるバルク固体を取り扱っている。その結果、プロセスの多くの場所、特に空気輸送ラインの受け入れ場所^[9]にエアフィルターが配置され、そこでは空気の量が重要であり、微粒子の負荷が非常に重要になる。また、プロセス内の空気交換のどのポイントにもフィルターを配置して、汚染物質がプロセスに入るのを防ぐこともできる。これは、製薬産業や食品産業で特に当てはまる。フィルターによる粒子の捕集に関係する物理現象は、主に慣性および拡散である^[10]。

欧州標準化規格 EN 779 では、次のフィルター クラスが認識されています。

上記の表のベースとなっている欧州規格EN 779は、2012年から2018年半ばまで有効であり、その後ISO 16890に置き換えられました。^[11]

• 空気清浄機
• クリーンエア供給率
• シティツリー
• コルシ・ローゼンタールボックス
• サイクロン分離
• 除湿機
• ディーゼル微粒子フィルター
• 集塵機
• 加湿器
• 衝突フィルター
• 室内空気質
• 機械式フィルター（呼吸器）#ろ過基準
• 鼻フィルター
• オイルフィルター
• ポケットフィルター
• 人工呼吸器
• スクラバー
• スモッグタワー
• 白鳥の首のダクト
• Wikipedia:フィルターを編集

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