絶対ろ過と公称ろ過：その違いとは？
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ポイント
絶対ろ過と公称ろ過は、単に2つの異なるミクロンサイズではない。これらは、フィルターの粒子除去性能がどのように評価されるかを説明するものです。公称評価は一般的に、おおよその除去レベル、またはメーカーが定義した除去レベルを示しますが、絶対評価は、指定されたサイズにおけるより厳密に定義された粒子保持性能に関連付けられています。
工業用フィルターの選定においては、ミクロン数と併せて評価する必要がある。ろ過効率、ベータ比、試験方法、圧力損失、流量、汚染物質負荷、および運転条件業界の技術指針では、ミクロン定格だけでは、そのサイズの粒子をフィルターがどれだけ効率的に捕捉できるかはわからないと警告している。[5]
ろ過性能評価の実際の定義方法
最もよくある購入時のミスは、ミクロン値をフィルターの仕様全体であるかのように扱うことです。実際には、粒子サイズと除去効率は合わせて考慮する必要があります。
ミクロン定格
ミクロン定格は、フィルターの性能に関連する粒子サイズを表します。しかし、「5 µmフィルター」のような記述は、供給者がさらに説明しない限り不完全です。フィルターが5µmの粒子をどれだけ効率的に除去するかそして、どのような試験条件下で行われたのか。
ろ過効率
ろ過効率とは、特定のサイズの粒子のうち、フィルターによって捕捉される粒子の割合を表します。そのため、同じミクロン定格のフィルターでも、性能が大きく異なる場合があるのです。ドナルドソン氏は、ミクロン定格は粒子のサイズを表すものであり、効率はそのサイズ範囲で捕捉される粒子の割合を表すものだと述べています。[5]
ベータ比
多くの産業用および油圧用ろ過用途では、ベータ比（βx)これは、特定の粒子サイズにおけるフィルター効率を表すために使用されます。これは、サイズ以上の粒子の数を比較します。xフィルターの上流で測定された数値と、下流で測定された数値。[1][4]
ベータ比率： βx= 上流の粒子 ≥ x µm ÷ 下流の粒子 ≥ x µm
効率：(1 − 1/βx）× 100%
例えば、β = 200は99.5%の効率に相当し、β = 1000は99.9%の効率に相当します。パーカーの油圧ろ過ハンドブックにも、同じベータ比と効率の関係が記載されています。[6]
絶対ろ過と公称ろ過：比較表
これらの条件は、供給業者が関連する効率と試験方法を明確に示している場合にのみ有効です。
| 特性 | 絶対ろ過 | 公称ろ過 |
|---|---|---|
| 意味 | 規定された粒子サイズにおける厳密に定義された保持性能 | おおよその保持性能、またはメーカーが定義する保持性能 |
| 効率 | 通常は高く、明示的に記載されている | メーカーやメディアによって大きく異なる場合があります |
| 最適な用途 | 下流工程の清浄度を予測する必要がある用途 | 前処理ろ過および非重要粒子状物質の除去 |
| サプライヤーデータが必要です | ミクロンサイズ + 効率/ベータ比 + 試験方法 | ミクロンサイズ＋公称効率の定義 |
| 購入決定 | 検証済みの顧客維持率が最低の初期コストよりも重要な場合に選択してください。 | 大量汚染物質の削減が十分な場合を選択してください |
ドナルドソンとパーカーの技術文献はいずれも、「公称値」と「絶対値」というラベルだけでは工学的比較には不十分であり、粒子サイズと効率を合わせて評価する必要があると強調している。[5][6]
「絶対ろ過」とは一体どういう意味なのか？
絶対評価は、公称評価よりも粒子保持性能をより予測可能な形で購入者に伝えることを目的としています。しかし、絶対的とは、規定されたサイズより大きい粒子が、あらゆる運転条件下で必ず除去されることを意味するものではありません。
正しい質問は単に「これは10μmの絶対フィルターですか？」ではなく、むしろ次のとおりです。
1.10 µmではどの程度の効率が達成されますか？
2.ベータ比または粒子保持率は示されていますか？
3.どの試験方法と試験液が使用されましたか？
4.性能測定は、どの流量と差圧で行われましたか？
この区別は重要である。なぜなら、フィルターの性能は、媒体の構造、試験方法、粒子分布、流体の特性、負荷条件、および運転時の差圧に依存するからである。
「公称濾過」とはどういう意味ですか？
公称値とは一般的に、フィルターが規定サイズ前後またはそれ以上の粒子を相当な割合で捕捉することを示すものですが、実際の効率は異なる場合があります。この定義は、普遍的な効率基準ではなく、メーカー独自の試験方法に基づいている可能性があります。
だからといって、公称ろ過が「悪い」というわけではありません。多くのシステムでは、公称フィルターは次のような点で役立ちます。プレフィルターなぜなら、前処理の役割は、大量の汚染物質を減らし、下流の精密ろ過を保護することにあるからです。例えば、ドナルドソン氏は、前処理ろ過は汚染物質の負荷を減らし、より高価な最終ろ過装置を保護する方法だと述べています。[5]
重要なのは、最も高性能なフィルターや最も高価なフィルターを自動的に指定するのではなく、評価方法を実際の清浄度要件に合わせることである。
フィルタ選択のための決定マトリックス
プロセスリスクと必要な下流工程の清浄度を考慮して、ろ過性能をどの程度厳密に規定する必要があるかを決定する。
| 選考基準 | 絶対値／効率評価を優先 | 名目上は適切かもしれない |
|---|---|---|
| 下流感度 | 精密なバルブ、計器、膜、微細ノズル、または重要な製品の流れ | 堅牢な装置または大量の固形物除去 |
| 清潔さに関する要件 | 定義された粒子保持目標 | 粒子状物質負荷の全般的な低減 |
| 検証の必要性 | サプライヤーの試験データまたは認定された試験方法が必要 | 内部プロセスの経験があれば十分です |
| コスト優先順位 | 総所有コストと下流保護 | 実用的な前処理コストが最も低い |
| 典型的なポジション | 最終ろ過または使用時点でのろ過 | 上流または前ろ過段階 |
エンジニアリングの洞察
ミクロン定格は仕様の一部にすぎません
エンジニアリング上の選定においては、ろ過効率は以下と併せて評価されるべきである。流量、差圧、汚れ保持容量、動作温度、流体適合性、構造強度、洗浄性.
ISO 16889は、粒子除去、汚染物質容量、差圧特性などを含む油圧フィルターエレメントを評価するための多段階評価法を定義している。[1]これは、厳密なフィルター仕様には単一のミクロン値以上のものが必要となる理由を示している。
エンジニアリングの要点：制御する必要のある粒子サイズ、そのサイズで求められる効率、およびその効率を維持しなければならない運転条件を指定してください。
孔径とろ過性能：これらは同じものなのか？
いいえ。孔径は多孔質媒体の物理的特性を表し、ろ過性能は特定の条件下でフィルターが粒子に対してどの程度の性能を発揮するかを表す。
この違いは特に重要です焼結金属フィルター相互に連結した細孔構造により、表面捕捉と深さ効果の組み合わせによって粒子を保持することができる。そのため、最大細孔径、平均細孔特性、媒体の厚さ、透過性、およびろ過効率はすべて関連する可能性がある。
ASTM E128は、硬質多孔質フィルターの最大細孔径と透過率また、焼結金属製のフィルターも明示的に含まれる。[2]
気泡点法は、細孔径特性を評価するためにも広く用いられています。ASTM F316では、その規定範囲内における膜フィルターの気泡点試験および平均流量細孔試験について規定しています。[3]
実務上の意味：多孔質金属フィルターを調達する際には、「10 µmの孔径」と「10 µmの絶対ろ過精度」が同じ仕様であると想定しないでください。
調達に関する洞察
工業用フィルターの見積依頼書（RFQ）には何を書くべきか？
優れた見積依頼書（RFQ）は、フィルターメーカーが実際のプロセスに基づいて、単なるミクロン数ではなく、ろ材と形状を推奨するのに十分な情報を提供するべきである。
1.液体または気体：どのような媒体が濾過されているのですか？
2.粒子ターゲット:どの粒子サイズを制御する必要があるか？
3.効率：名目上の除去率で許容されるのか、それとも明確な効率／ベータ比が必要とされるのか？
4.流れの状態：必要流量および最大許容圧力降下。
5.動作制限:圧力、温度、および化学環境。
6.機械的な詳細：寸法、接続方法、シーリング方法、および設置方向。
7.保守戦略：使い捨て、逆洗可能、超音波洗浄可能、または化学洗浄可能。
各ろ過方式を選択しない方が良い場合
絶対ろ過が不要な場合
粗大ゴミの除去や前処理ろ過のみが必要な用途の場合、効率を厳密に評価したフィルターは、コストと圧力損失を増加させるだけで、実質的なプロセス価値をもたらさない可能性があります。このような場合は、適切な公称値のフィルターを選択する方が経済的です。
公称ろ過が不適切な場合
下流部品が粒子汚染に敏感な場合や、品質仕様で明確な粒子除去率を要求される場合、公称値による評価はリスクを伴います。粒子除去に失敗すると機器の損傷、製品の汚染、高額なダウンタイムが発生する可能性がある場合は、公称ミクロン表示に頼るのではなく、定量的な効率データを要求してください。
重要：選定は、「絶対値が常に優れている」とか「名目値が常に安い」といった思い込みではなく、プロセスリスクと検証済みの実績に基づいて行うべきである。
工業用フィルターを比較する際によくある5つの間違い
1. 効率を比較せずにミクロン数だけを比較する
あるサプライヤーの 5 µm フィルターは、自動的に5 µmフィルター別の供給業者から。
2.「絶対」をあらゆる条件下での100%除去として扱う
専門用語だけに頼るのではなく、実際の効率性、ベータ比、または検証済みの保持データについて尋ねてください。
3. 細孔径と粒子保持率の混同
これは、焼結金属やその他の多孔質媒体を購入する際に特によく見られる現象です。
4. 圧力降下を無視する
より細かいろ過を行うと、流体抵抗が増加する可能性があります。粒子除去目標値を満たしていても、過剰な差圧を生じるフィルターは、システム選択として適切ではない場合があります。
5. 総費用ではなく初期価格で購入する
フィルターの寿命、洗浄性、ダウンタイム、エネルギー消費量、交換頻度、下流機器の保護といった要素は、カートリッジの購入価格よりも重要になる場合がある。
よくある質問
1. 絶対ろ過と公称ろ過の主な違いは何ですか？
絶対ろ過は、指定されたミクロンサイズでのより厳密に定義された粒子保持性能を表すのに対し、公称ろ過は一般的に、おおよそまたはメーカーが定義した除去レベルを示します。したがって、実際的な違いはミクロン数だけではなく、そのサイズの粒子がどれだけ効率的かつ一貫して保持されるか.
2. 10ミクロンの絶対フィルターは、10ミクロンより大きい粒子を100%除去しますか？
「絶対」という言葉だけで判断しないでください。サプライヤーに10μmにおける効率、該当する場合はベータ比、および試験方法を問い合わせてください。主要なフィルターメーカーの技術ガイダンスでは、効率とミクロンサイズは併せて考慮する必要があると強調されています。[5][6]
3. ろ過におけるベータ比とは何ですか？
ベータ比は、フィルターの上流側における特定の粒径以上の粒子数と、下流側における粒子数を比較する指標です。ベータ比が高いほど、その粒径における除去効率が高いことを意味します。例えば、β = 200は99.5%の効率に相当し、β = 1000は99.9%の効率に相当します。[6]
4. 孔径はろ過性能と同じですか？
いいえ。細孔径は多孔質媒体の物理的特性であり、ろ過等級は粒子保持性能を表します。硬質多孔質フィルターの場合、ASTM E128は最大細孔径と透過率を決定するための標準化された手法を提供しており、焼結金属もその適用範囲に含まれています。[2]
5. 絶対定格フィルターはどのような場合に使用すべきですか？
下流工程における汚染を確実に制御する必要がある場合（例えば、微粒子が精密部品を損傷したり、工程を妨害したり、必要な清浄度レベルを損なう可能性がある場合など）、絶対ろ過効率またはその他の定量的な効率評価が可能なフィルターを使用してください。微粒子の通過による影響が大きいほど、検証済みの除去率データがより重要になります。
6. 絶対フィルターは、公称フィルターよりも常に高価ですか？
購入価格は高くなるかもしれませんが、最も安いフィルターが必ずしも最もコスト効率の良い選択肢とは限りません。耐用年数、汚れ保持容量、交換作業費、プロセス停止時間、圧力損失、洗浄または再利用、下流汚染コストなどを評価する必要があります。カートリッジ価格だけを見るよりも、総所有コストの方が通常はより意味があります。
7. 異なるメーカーのミクロン定格をどのように比較すればよいですか？
各メーカーに、その評価が公称値、絶対値、細孔径に基づく値、または効率に基づく値であるかを確認してください。次に、指定された粒子径における実際の効率、試験方法、差圧、流量、汚染物質容量、材質、および運転限界を比較してください。「5 µm」という共通のラベルは、同等の性能を証明するものではありません。
8. 特注焼結金属フィルターを注文する際に、どのような情報を提供すればよいですか？
ろ過対象の気体または液体、目標粒子径、必要な効率、流量、運転圧力と温度、許容圧力損失、推奨材料、寸法、接続タイプ、設置スペース、および洗浄方法を指定してください。重要な用途の場合は、必要な試験または検証方法も明記してください。これにより、フィルターメーカーはバランスを取ることができます。ろ過効率、透過性、機械的強度、および耐用年数.
エンジニアリングサポート
用途に必要なろ過等級がわからない？
HENGKOは、工業用ガスおよび液体用途向けの多孔質金属ろ過部品を設計・製造しています。使用する媒体、目標粒子径、必要なろ過効率、流量、圧力、温度、許容圧力損失、設置要件をお知らせください。当社のエンジニアリングチームが、お客様の用途に適した多孔質構造、ろ過性能、材質、フィルター形状の評価をお手伝いいたします。
参考文献
記事中の引用番号は、下記の該当出典へのリンクとなっています。出典タイトルをクリックすると、元の参考文献ページが開きます。
[1] ISO 16889:2022. 油圧動力 ― フィルター ― フィルターエレメントのろ過性能を評価するための多段式ろ過法国際標準化機構。多段階試験、汚染物質容量、微粒子除去、差圧特性を網羅している。
[2] ASTM E128-99(2019)。 実験室用硬質多孔質フィルターの最大細孔径および透過率の標準試験方法ASTMインターナショナル規格。焼結金属を含む材料で作られた硬質多孔質フィルターに適用されます。
[3] ASTM F316-03(2019)。 バブルポイントおよび平均流量細孔試験による膜フィルターの細孔径特性の標準試験方法ASTMインターナショナル。規格のメンブレンフィルターの適用範囲におけるバブルポイント法と平均流量孔径法について規定している。
[4] ポール・コーポレーション ろ過の基礎知識 パート1：汚染の影響とフィルター性能評価の理解粒子状汚染物質の制御におけるろ過効率とベータ比に関する技術的な考察。
[5] ドナルドソン社 食品・飲料加工業者向けフィルターの基礎知識ミクロン定格と効率の関係を説明し、公称フィルター定格と絶対フィルター定格について論じる。
[6] パーカー・ハニフィン。 テクニカルヒント ― 液体フィルターのテストの基本ミクロン定格、公称値と絶対値の用語、フィルター効率、および定量化された性能データの必要性に関する技術的なガイダンス。
ソースの透明性
本稿では、一般的なろ過工学の原理と、ISO、ASTM International、Pall、Donaldson、Parker Hannifinといった機関が定める規格および技術資料を組み合わせて解説します。特定の外部資料を参照する記述には、参考文献セクションへのリンクとなる番号付きの引用を付記しています。
フィルターの性能は、ろ材の構造、粒子特性、流体特性、流量、差圧、負荷条件、および試験方法によって変動する可能性があります。重要な用途においては、ミクロン定格のみでフィルターを選択するのではなく、供給元の試験データと適用規格を確認してください。
投稿日時：2026年8月18日
