油圧ろ過の動向

適切な濾過は、油圧システムがトラブルなく動作することを保証する上で重要な役割を果たします。 高性能フィルターは、作動油の寿命全体にわたって作動油の清浄度を維持します。 さらに、設計者は、フィルタ交換間隔の延長、動作安全性の向上、分離効率の向上、新世代の作動油との互換性の向上など、常に変化するアプリケーション要件に直面しています。 以下に、業界におけるいくつかの重要なテクノロジーとトレンド、およびそれらが油圧システムのユーザーに与える影響の概要を示します。

現在の標準フィルター エレメントは過去のフィルター世代のものと似ていますが、性能は大きく変わりました。 重要なパラメータは、汚れ保持能力と圧力損失です。 たとえば、17 年前、10 μm(c) の細かさの典型的な ARGO-HYTOS フィルター エレメントの比汚れ保持能力は約 6 mg/cm2 でした。 現在、この容量は 130% 以上増加して約 14 mg/cm2 となり、圧力損失は約 50% 減少しています。

このような改善にはいくつかの理由があります。 一方で、材料技術の研究により濾材が改良されました。 同じ圧力損失でガラス繊維媒体の汚れ保持能力を高めることが、性能向上の重要な要素でした。 細孔容積は重要なパラメータです。 より細い繊維により、可能な限り最大の細孔容積が確保され、より大きな汚れ吸収のためのより多くの容量が生み出されます。

このように改良されたフィルター材料により圧力損失も低下し、追加の層の設置が可能になりました。 以前は、フィルターには通常、汚染粒子を捕捉して保持する単一のガラス繊維層がありました。 現在、ほとんどの高性能フィルターは二層構造になっています。 これらの層は、より大きな粒子を捕捉するための粗いプレフィルター層と、より小さな粒子を捕捉するためのメイン層で構成されます。 プレフィルターと微細フィルター層の組み合わせにより、汚れ保持能力が向上し、油の清浄度が向上します。

圧力損失が大幅に低くなったのは、支持および保護生地の設計が改良されたことによるものでもあります。 ガラス繊維濾材は柔らかく、圧力がかかると壊れます。 ワイヤー メッシュ (通常はスチールまたはステンレス鋼) は、メディアの内面および外面への損傷を防ぎます。

組織構造の変化も非常に重要でした。 以前は、ワイヤーはリネン織りで織られていました。 ただし、このタイプの織り方では、圧力がかかるとワイヤーが絡み合って折り目が完全に閉じてしまう危険性がありました。 現在、ツイル結合により、フィルター要素の折り目が完全に絡み合うことができなくなります。 負荷がかかっている場合でも、エレメントは常に折り目部分の最小クリアランスを維持し、低い圧力損失で効率的な濾過を実現します。

デザイナーはいくつかの点で恩恵を受けます。 同じサイズのフィルターでは、フィルター交換間隔が長くなり、公称流量が大きくなります。 一定のフィルター交換間隔で、より小型でコスト効率の高いフィルターを使用できます。 これにより環境と資源が保護されます。

ここ数年、環境に優しい流体を油圧システムに使用する傾向にあります。たとえば、耐老化性などの技術的特性が向上した高精製基油です。 ただし、これらのオイルの導電率は低くなります。 新しい添加剤パッケージも導電性に大きく影響します。

以前は、従来の作動油には多くの場合、磨耗や腐食から保護し、酸化防止剤として機能するジチオリン酸亜鉛 (ZDDP) が含まれていました。 この成分は現在有害であると分類されているため、ユーザーは亜鉛を含まないオイルを使用するようになりました。 ZDDP などの有機金属添加剤の削減により、オイルの導電率が低下します。 したがって、環境に優しいオイルなどでこの添加剤を除去すると、導電率が低下し、静電気が帯電するリスクが高まります。

非導電性または低導電性の作動油がシステム内を流れる場合、オイルとフィルターフリースやホースなどの非導電性表面との界面で静電気が発生する可能性があります。 この電荷は、2 つの非導電性表面が急速に分離することによって生成されます。 フィルターエレメントには大きな非導電性表面があり、オイルの流速が増加するにつれて電荷の蓄積も増加します。 充電量が十分に大きくなるとすぐに、スパークオーバーの形で放電が発生します。