ขณะนี้ตะกร้าสินค้าของคุณว่างเปล่า
แผ่นกรอง Hepa คืออะไร? คู่มือที่ครอบคลุม
คุณเคยดูเครื่องฟอกอากาศหรือเครื่องดูดฝุ่นบ้างไหม? ถ้าใช่ แสดงว่าคุณคงได้พบแผ่นกรอง HEPA แล้ว
แต่แผ่นกรอง HEPA คืออะไร? และเหตุใดจึงมีความสำคัญสำหรับอุปกรณ์เหล่านี้?
ในบทความนี้ เราจะไปที่ด้านล่างของคำถามนั้น เราจะอธิบายง่ายๆ ว่าตัวกรอง HEPA คืออะไร และดักจับอนุภาคที่มองไม่เห็นซึ่งอาจเป็นอันตรายต่อสุขภาพของเราได้อย่างไร
ดังนั้น หากคุณสงสัยว่าทำไมอากาศที่ออกจากเครื่องฟอกอากาศของคุณจึงสะอาด บทความนี้เหมาะสำหรับคุณ
ดังนั้นตัวกรอง HEPA คืออะไร?
แผ่นกรอง HEPA (High-Efficiency-Particulate Air) ทำงานโดยการดักจับมลพิษในอากาศ เช่น ฝุ่นและจุลินทรีย์ ใช้ตาข่ายไฟเบอร์ที่ซับซ้อนเพื่อดักจับอนุภาคผ่านกลไกต่างๆ มักพบในเครื่องฟอกอากาศและเครื่องดูดฝุ่น
แผ่นกรอง HEPA ทํางานอย่างไร
แผ่นกรอง HEPA เป็นตัวย่อของแผ่นกรองฝุ่นละอองประสิทธิภาพสูง
ส่วนใหญ่จะใช้เพื่อดักจับอนุภาคในอากาศ เช่น ฝุ่นละเอียด (PM2.5) ไวรัส แบคทีเรีย เชื้อรา ละอองเกสรดอกไม้ และมลพิษอื่นๆ
คุณสามารถหาแผ่นกรอง HEPA ได้ในเครื่องฟอกอากาศ ระบบ HVAC และเครื่องดูดฝุ่น ช่วยรักษาอากาศภายในอาคารให้สะอาดจากอนุภาคที่อาจเป็นอันตรายต่อสุขภาพ
แผ่นกรอง HEPA ประกอบด้วยเส้นใยสังเคราะห์ที่จัดเรียงคล้ายเสื่อ
เมื่อมองผ่านกล้องจุลทรรศน์ จะปรากฏเป็นโครงข่ายของเส้นใยที่สานเข้าด้วยกันและมีช่องว่างเล็กๆ อยู่ระหว่างนั้น ช่องว่างเหล่านี้ช่วยให้อากาศไหลได้แต่มีขนาดเล็กพอที่จะดักจับอนุภาคในอากาศ
กลไกการกรอง
แต่ตัวกรอง HEPA ดักจับอนุภาคได้อย่างไร? และจะเกิดอะไรขึ้นทันทีที่อากาศสกปรกผ่านเส้นใย? ต่อไปนี้คือรายละเอียดของกลไกการกรองหลักสามประการที่กำลังดำเนินอยู่:
ผลกระทบ
อนุภาคที่มีขนาดใหญ่กว่าประมาณ 1 ไมครอน (เล็กกว่าเส้นผมมนุษย์ 50 เท่า) จะถูกดักจับโดย HEPA ได้อย่างง่ายดาย
พวกมันใหญ่เกินกว่าจะผ่านช่องว่างได้ แต่กลับชนกับเส้นใยและติดกับดัก นักวิทยาศาสตร์เรียกกระบวนการนี้ว่าการกระแทก
การสกัดกั้น
ตอนนี้ เรามาพูดถึงอนุภาคที่มีขนาดตั้งแต่ 0.3 ถึง 1 ไมโครเมตรกัน
คนเหล่านี้มีขนาดเล็กพอที่จะผ่านช่องว่างทางเทคนิคได้ แต่น้ำหนักของพวกเขากลับกลายเป็นภาระ
ขณะที่มันแปรงผ่านเส้นใย มันก็จะเกาะติดมันเพราะมันหนักเกินไป กลไกนี้เรียกว่าการสกัดกั้น
การจับอนุภาคที่มีขนาดเล็กพอที่จะหลีกเลี่ยงการกระแทกแต่ยังคงใหญ่พอที่จะถูกเส้นใยขัดขวางถือเป็นสิ่งสำคัญ
การแพร่กระจาย
แล้วอนุภาคที่มีขนาดเล็กกว่า 0.3 ไมครอนล่ะ? เล็กลงประมาณ 10 เท่า หรือเล็กกว่า 100 เท่า?
พวกนี้คงจับไม่ได้ใช่ไหม?
ไม่ ตรงกันข้ามกับกรณีนี้ อนุภาคน้ำหนักเบาเหล่านี้ไม่เคลื่อนที่เป็นเส้นตรง แต่พวกเขาเคลื่อนไหวในสิ่งที่เรียกว่า Brownian Motion; ซิกแซกและเด้งไปมาอย่างไม่แน่นอน การเคลื่อนไหวที่ไม่ปกตินี้จะทำให้พวกมันชนกับเส้นใยในที่สุด
กระบวนการนี้เรียกว่าการแพร่กระจาย ซึ่งมีประสิทธิภาพโดยเฉพาะกับอนุภาคที่มีขนาดเล็กกว่า 0.1 ไมครอน ช่วยให้มั่นใจได้ว่าแม้แต่อนุภาคที่เข้าใจยากที่สุดก็จะถูกดักจับ ทำให้แผ่นกรอง HEPA มีประสิทธิภาพในการฟอกอากาศอย่างเหลือเชื่อ
ความสำคัญของ 0.3 ไมครอน
จนถึงตอนนี้เราได้เรียนรู้ว่าตัวกรอง HEPA ดักจับมลพิษได้อย่างดีเยี่ยม
อย่างไรก็ตาม เช่นเดียวกับความท้าทายที่เกิดขึ้นซ้ำๆ ของแบทแมนกับโจ๊กเกอร์ ตัวกรอง HEPA มักประสบปัญหากับอนุภาคที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.3 ไมครอน
0.3 ไมครอน ถือเป็นตัวกรอง HEPA ที่ดักจับได้ยากที่สุด
0.3 ไมครอน ถือเป็นตัวกรอง HEPA ที่ดักจับได้ยากที่สุด
มักจะมีขนาดเล็กพอที่จะลอดผ่านตาข่ายได้ นั่นเป็นสาเหตุที่นักวิทยาศาสตร์เรียกพวกมันว่า “ขนาดอนุภาคที่เจาะทะลุได้มากที่สุด (MPPS)”
แม้ว่าตัวกรอง HEPA จะดักจับสิ่งเหล่านี้ได้ส่วนใหญ่ แต่บางตัวก็จะหลบหนีออกไปได้เสมอ นี่คือเหตุผลว่าทำไมตัวกรอง HEPA จึงติดป้ายกำกับด้วยระดับประสิทธิภาพบางอย่าง เช่น H12 99.5% หรือ H13 99.95%
เปอร์เซ็นต์นี้บ่งบอกว่าตัวกรอง HEPA ดักจับอนุภาคขนาด 0.3 ไมครอนมีประสิทธิภาพเพียงใด
ตัวอย่างเช่น ตัวกรอง H12 ดักจับ 99.5% ของ 0.3 ไมครอนทั้งหมดในการกรองครั้งแรก และอีก 99.5% ของ 0.5% ที่เหลือในการผ่านครั้งที่สอง – เป็นต้น
การจัดอันดับประสิทธิภาพตัวกรอง HEPA
การใช้คำว่า “HEPA” อยู่ภายใต้มาตรฐานที่เข้มงวด
ในยุโรป ตัวกรอง HEPA จำเป็นต้องดักจับอนุภาคได้ 99.95% ตามมาตรฐาน ISO ในขณะเดียวกันในสหรัฐอเมริกา พวกเขาจำเป็นต้องกำจัดอนุภาคได้ถึง 99.97%
| มาตรฐาน | ประสิทธิภาพการกรอง 0.3 ไมครอน (MPPS) |
|---|---|
| ISO/มาตรฐานยุโรป | ≥ 99.95% |
| มาตรฐานสหรัฐอเมริกา | ≥ 99.97% |
ตามแนวทางของยุโรปและ ISO หากตัวกรองดักจับอนุภาคระหว่าง 85% ถึงเพียงไม่ถึง 99.95% ตัวกรองจะจัดอยู่ในหมวดหมู่ของตัวกรอง EPA ซึ่งย่อมาจากตัวกรองอากาศอนุภาคที่มีประสิทธิภาพ
สิ่งเหล่านี้ไม่เข้าข่ายเป็นตัวกรองอากาศ HEPA เนื่องจากประสิทธิภาพการกรองต่ำกว่า
ในทางกลับกัน สารที่มีประสิทธิภาพเหนือกว่าตัวกรองอากาศ HEPA ซึ่งดักจับอนุภาคได้มากกว่า 99.999% จะถูกจัดประเภทเป็นตัวกรอง ULPA ซึ่งเป็นตัวย่อของตัวกรองอากาศที่มีการแทรกซึมต่ำเป็นพิเศษ
| คลาสตัวกรอง | หมวดหมู่ | ประสิทธิภาพการกรอง 0.3 ไมครอน (MPPS) |
|---|---|---|
| E10 | EPA | ≥85% |
| E11 | EPA | ≥95% |
| E12 | EPA | ≥99.5% |
| H13 | HEPA | ≥99.95% |
| H14 | HEPA | ≥99.995% |
| U15 | ULPA | ≥99.9995% |
| U16 | ULPA | ≥99.99995% |
| U17 | ULPA | ≥99.999995% |
สิ่งสำคัญที่ควรทราบ: ก่อนปี 2009 ตัวกรองทั้งหมดเรียกว่าตัวกรอง HEPA แต่ในปี 2009 เปลี่ยนชื่อเป็น EPA/HEPA/ULPA
คนส่วนใหญ่คุ้นเคยกับ “HEPA 11” มากกว่า “EPA 11” นั่นเป็นสาเหตุที่หลายแบรนด์ยังคงอ้างถึงคำศัพท์เฉพาะทางของ HEPA
ตัวกรอง HEPA ที่แท้จริงคืออะไร?
มาตรฐานอเมริกันมักเรียกกันว่า “True HEPA”
คำว่า “จริง” มาจากกองทัพสหรัฐฯ ว่ากันว่าตัวกรอง HEPA จะต้องดักจับอนุภาคขนาด 0.3 ไมครอนหรือใหญ่กว่าได้ 99.97%
แต่นี่เป็นเพียงวิธีหนึ่งในการวัดตัวกรอง
และไม่มีข้อพิสูจน์ว่า “HEPA ที่แท้จริง” ทำให้ตัวกรองอากาศทำงานได้ดีกว่าตัวอื่น
แผ่นกรอง HEPA คืออะไร?
ตัวกรอง MERV (ค่าการรายงานประสิทธิภาพขั้นต่ำ) ก็ดักจับอนุภาคเช่นกัน แต่มีประสิทธิภาพน้อยกว่าตัวกรอง HEPA
โดยทั่วไป มีความต้านทานต่อการไหลเวียนของอากาศน้อยกว่าเมื่อเทียบกับตัวกรอง HEPA ทำให้เหมาะสำหรับระบบ HVAC มาตรฐานมากกว่า
MERV ได้รับการจัดอันดับในระดับตั้งแต่ 1 ถึง 20 ขึ้นอยู่กับความสามารถในการกำจัดอนุภาคที่มีขนาดแตกต่างกัน (ตั้งแต่ 0.3 ถึง 10 ไมโครเมตร)
การให้คะแนน MERV ที่สูงขึ้นบ่งชี้ถึงการกรองที่ละเอียดยิ่งขึ้น โดยตัวกรอง MERV 16-20 มีประสิทธิภาพมากที่สุดในประเภท MERV
แผ่นกรอง HEPA เกรดทางการแพทย์คืออะไร?
เมื่อทั่วโลกเรียกร้องเครื่องฟอกอากาศในช่วงการแพร่ระบาดของโควิด ก็มีคำศัพท์อีกคำหนึ่งเกิดขึ้น: แผ่นกรอง HEPA เกรดทางการแพทย์
แล้วนี่หมายความว่าอะไร?
ในสหรัฐอเมริกา FDA กำหนดมาตรฐานสำหรับอุปกรณ์ทางการแพทย์ รวมถึงเครื่องฟอกอากาศ
เพื่อให้เครื่องฟอกอากาศถือเป็นเกรดทางการแพทย์ FDA แนะนำว่าควรดักจับอนุภาคที่กล่าวอ้างได้อย่างน้อย 99.99%
ดังนั้น หากแบรนด์ต่างๆ โฆษณาเครื่องฟอกอากาศของตนว่าเป็นเกรดทางการแพทย์สำหรับโคโรน่าไวรัส แบรนด์ต่างๆ จะต้องสามารถดักจับสิ่งเหล่านี้ได้อย่างน้อย 99.99%
นี่หมายความว่าตัวกรอง HEPA อื่นๆ ทั้งหมดไม่มีประโยชน์ใช่หรือไม่ ไม่ FDA เป็นเพียงคำแนะนำเท่านั้น แผ่นกรอง HEPA ที่มีประสิทธิภาพต่ำสามารถกรองสารมลพิษได้อย่างน่าเชื่อถือเช่นกัน
การบำรุงรักษาตัวกรอง HEPA
อายุการใช้งานของแผ่นกรอง HEPA ทั่วไปมีจำกัด ยิ่งใช้ยิ่งมีสิ่งสกปรกและเศษขยะอุดตันมากขึ้น
การล้างเพื่อเพิ่มอายุขัยไม่ใช่ความคิดที่ดี การทดสอบพบว่าน้ำสร้างความเสียหายให้กับตาข่าย ส่งผลให้ประสิทธิภาพการกรองลดลง
การแตะตัวกรองเบาๆ ภายนอก เช่น บนระเบียง อาจทำให้ฝุ่นหลุดออกไปและอาจทำให้การใช้งานยาวนานขึ้นเล็กน้อย
แต่โดยทั่วไปแล้ว จำเป็นต้องเปลี่ยนแผ่นกรอง HEPA ทั่วไปหลังจากผ่านไป 6-12 เดือน ขึ้นอยู่กับความถี่ในการใช้งานและมลพิษทางอากาศ
ฉันต้องใช้แผ่นกรอง HEPA ใดในเครื่องฟอกอากาศ
ฉันอยู่ในอุตสาหกรรมนี้มานานกว่าห้าปี ฉันรับรองกับคุณได้ว่าเกรดเฉพาะของตัวกรอง HEPA ของคุณ ไม่ว่าจะเป็น H12, H13 หรือ H14 ไม่ใช่ปัจจัยที่สำคัญที่สุด
การศึกษาของ NASA ระบุว่าในที่สุดตัวกรอง HEPA แต่ละตัวจะจับอนุภาคได้ 100% อยู่แล้ว
มีแม้กระทั่งข้อมูลเชิงประจักษ์ว่าตัวกรองอากาศเกรดต่ำกว่ามีประสิทธิภาพเหนือกว่าตัวกรองเกรดสูงกว่า
เมื่อเลือกเครื่องฟอกอากาศ อย่ายึดติดกับเกรดตัวกรองมากเกินไป ให้ใส่ใจกับ CADR (อัตราการส่งอากาศบริสุทธิ์) แทน
CADR วัดปริมาณอากาศที่เครื่องฟอกอากาศสามารถทำความสะอาดได้ในเวลาที่กำหนด CADR ที่สูงขึ้นหมายถึงเครื่องฟอกอากาศที่ทรงพลังยิ่งขึ้น
ฉันได้รวบรวมรายชื่อเครื่องฟอกอากาศที่ดีที่สุดที่มี CADR สูงมาให้คุณแล้ว ตรวจสอบออก
สรุป
แผ่นกรอง HEPA เป็นองค์ประกอบสำคัญในเครื่องฟอกอากาศและเครื่องดูดฝุ่น โดยดักจับอนุภาคที่เป็นอันตรายได้หลากหลาย แม้ว่าเกรดของตัวกรอง (H12, H13, H14) จะมีความสำคัญ แต่ก็ไม่ใช่ปัจจัยเดียวที่ต้องพิจารณา อัตราการส่งมอบอากาศบริสุทธิ์ (CADR) ยังมีความสำคัญในการพิจารณาประสิทธิภาพของตัวกรองอากาศอีกด้วย การบำรุงรักษาเป็นประจำและการเปลี่ยนแผ่นกรอง HEPA อย่างทันท่วงทีทำให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพสูงสุด
