執筆者：Andries Bosma（プロダクトマネージャー/ガスフロー）、Manuel Eckstein（キーアカウントマネージャー/HVAC）

清浄な空気が必要な場所では、ほとんどの場合、エアーフィルターが近くに設置されています。この10年間、空気ろ過業界のフィルター技術は飛躍的な進歩を遂げました。新しい素材、デザイン、不織布の製造、プリーツ加工の方法の進歩、さらにナノファイバー層やコーティングなどの新しい開発により、効率的で信頼性が高く、コンパクトなフィルターが次々と実現しています。空気ろ過業界に対する需要も変化していますが、単にフィルター効率やダスト保持能力だけの問題ではありません。エネルギー価格が高騰し、SDG（サステナビリティ）に対する意識が高まるとともに、フィルターメディアはエネルギー消費量の削減に貢献することが期待されています。

空気清浄の可能性と限界

フィルターは、私たちの身の回りのさまざまな産業や用途で使用されています。自動車の「エアインダクションシステム」（AIS）フィルターは、エンジンとマスエア
フローセンサー（MAFS）を汚染物質から保護し、車用エアフィルターはクリーンな空気で、ドライバーや乗客に快適な車内環境を提供します。医療技術の分野では、患者にとって安全で清潔な環境を確保するため、呼吸器の空気の浄化や除染にフィルターを使用します。また、食品や医薬品の無菌包装工程の空気の殺菌、HVAC（暖房・換気・空調）業界の室内環境の向上、ガスボイラー機器のクリーンな燃焼をサポートするフィルターもあります。数か月前のことになりますが、世界保健機関（WHO）が都市部の大気汚染に関する新しい報告書を発表し、都市部に住む80%以上の人がWHOの規定する基準値を超える大気環境にさらされていると述べています。今後、この状況を改善するには、空気ろ過技術が重要な役割を果たすことになります。

フィルターは、損傷や目詰まりがない限り、ろ過機能を十分に果たします。フィルターを定期的に交換することで、経済的で安全、かつ良好な状態で装置を運用することができます。フィルターの目詰まりは、空気の供給不足、エネルギー効率の大幅な低下、ファンの動作音、フィルターの性能低下などの原因になり、最終的にはフィルター自体の破損につながります。フィルターの汚れや湿気は、カビやバクテリアの温床になり、医療用の場合、呼吸器のフィルターに穴があくと重大な事故の原因になります。また、フィルターの目詰まりは、自動車エンジンの性能を低下させ、摩耗や燃料消費を増加させます。そのため、フィルターの状態を監視し、適切な時期に交換することが重要です。

コンディションベースドメンテナンス

空気環境管理やフィルター技術が大きく進歩する一方で、フィルター監視はほぼ停滞している状態です。ほとんどの場合、フィルターの交換にはスケジュールの目安があり、保守点検技術者による目視検査や基本的な微差圧スイッチに基づいた上で実施されます。しかし、実際には、適切な交換時期を過ぎてしまうケースがほとんどで、アプリケーション（装置）の安全性、エネルギー効率、性能が低下するだけでなく、フィルターメーカーにとってもビジネスチャンスを失うことになります。

この数年間、製造業界では、予防保全からコンディションベースドメンテナンス（CBM）への移行が進んでいます。センサーがさまざまな部品の状態を観察し、性能低下や故障の兆候を示す指標が確認された場合のみメンテナンスを行います。こうした傾向が追い風となり、フィルター業界は、新しいフィルター監視技術の導入や商業化を進めています。

使用される技術

フィルターが目詰まりを起こすと、空気の流れに対する抵抗が大きくなります。風量（気流）が一定に保たれているシステムでは、フィルターバンクの微差圧が上昇します。ただし、フィルターが目詰まりすると、ファンの空気の流れが悪くなるため、フィルターの状態変化に伴って、風量（気流）も変化します。

State-of-the-art filter monitoring

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