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サイクロンフィルター

サイクロンフィルターは、環境分野で使用されることが多い装置です。この記事ではサイクロンフィルターの仕組みや用途、特徴や種類についてまとめています。

サイクロンフィルターとは

サイクロンフィルターとは、気体や液体中に混じった粉末状の固体を分離するための装置です。単に「サイクロン」と呼ばれることもあります。

サイクロンフィルターは、ろ過対象物を高速回転させ、遠心力を発生させることで粉末状の固体を分離します。サイクロンフィルターは、シンプルな構造でありながら、高い分離効率を持ち、耐摩耗性や耐腐食性にも優れています。

サイクロンフィルターの仕組み

サイクロンフィルターの粉体分離方法は、遠心力を利用したものです。遠心分離機とほぼ同じ原理なので、遠心分離機を思い浮かべてみるとわかりやすいかもしれません。その仕組みは次のようなものです。

気体や液体を円錐形の容器に高速で流し込みむと、容器内で気体や液体が渦を巻き始めます。このとき、遠心力によって粉末状の固体は外側（容器内壁側）に押し出されます。その後、下部の開口部から濃縮されたダーティ液や捕集ダストなどの除去物質を排出。

上部からは清浄になった気体や液体を排出します。このような仕組みでサイクロンフィルターは粉体分離を行っています。

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サイクロンフィルターの用途

サイクロンフィルターの用途には以下のものが挙げられます。

液体処理：水処理や食品加工、クーラント液などで懸濁物・スラッジを除去するために使用
排ガス処理：燃焼や乾燥などで発生する粉塵を除去するために使用
粉体分級：粒度の異なる粉体を遠心力によって分級するために使用

サイクロンフィルターは、単に懸濁物やスラッジ、汚染物質、粉塵などを除去する目的だけでなく、粉体を粒度によってより分け、粒子径の小さい粉体だけを回収したい場合にも用いられています。

サイクロンフィルターの特徴と種類

サイクロンフィルターには、さまざまな分類方法があります。ろ過対象物に着目した場合は、ろ過対象物が液体である場合に使用する「液体サイクロン」、気体である場合に使用する「乾式サイクロン（ガスサイクロン）」の2種類。

サイクロンの入口形状による分類では、「接線流入式」「半円周渦巻式」「全円周渦巻式」があり、捕集性能は全円周渦巻式が優れています。

ろ過対象物の流入方向による分類では、「接線流入式」と「軸流式」が、ろ過対象物の流出方向による分類では「反転型」と「直進型」があります。

サイクロンフィルターの数でみた場合は、一つのサイクロンで分離するタイプの「単一サイクロン」、複数のサイクロンを並べて分離するタイプの「マルチサイクロン」の2種類です。

「単一サイクロン」はリーズナブルですが、「マルチサイクロン」と比較すると分離効率は低めです。「マルチサイクロン」は分離効率が高いものの圧力損失も大きくなります。

サイクロンフィルターについてのまとめ

サイクロンフィルターとは、気体や液体中に混じった粉末状の固体を分離するための装置
サイクロンフィルターの粉体分離方法は遠心力を利用したもの
使用用途は液体処理・排ガス処理・粉体分級の3つ

サイクロンフィルターとは、気体や液体中に混じった粉末状の固体を分離するための装置で、その原理は遠心力を利用したものです。環境分野で利用されることが多く、懸濁物やスラッジ、粉塵などの除去に採用されています。捕集可能な粒子径や単位時間当たりの処理能力は、仕様により大きな違いがあるので、ろ過対象物の特性や目的、用途に合わせて適切な装置を選ぶことが大切です。