Hur fungerar HEPA-filter?

"HEPA", eller "high-efficiency particulate air", anses allmänt vara guldstandarden för luftfiltrering i luftreningsvärlden. Många konsumenter letar efter HEPA-certifieringen när de köper en luftrenare eftersom det är en garanti för effektivitet, särskilt när det gäller att avlägsna fina partiklar från inomhusluften. Vad är egentligen ett HEPA-filter? Vad är HEPA-standarden? Hur fungerar det? Läs vidare för att lära dig mer.

HEPA H13-filter - vad är det?

Enligt NIOSH:s (United States National Institute for Occupational Safety and Health) definition avlägsnar ett HEPA-certifierat filter 99,97 % av partiklar med en storlek som är större än eller lika med en diameter på 0,3 µm¹. Ett filter erhåller HEPA-certifiering endast om det uppnår denna prestanda i en enda passage. HEPA är en europeisk certifiering som övervakas av de europeiska standarderna EN 1822 och EN ISO 29463.

För att en luftrenare ska kunna leverera luft av HEPA-kvalitet måste dess filtreringssystem vara helt förseglat. Ett filter i sig kan ge HEPA-certifiering, men om maskinen inte är förseglad kan smutsig luft helt enkelt passera förbi det och komma in i rummet igen. Även en mikroskopisk läcka kan äventyra partikelavskiljningen på HEPA-nivå. Eoleafs luftrenare garanterar ren luft genom att konstruera hela maskinen så att den uppfyller HEPA H13-standarden och noggrant täta alla potentiella läckagepunkter.

Ett "DOP"-test (Dispersed Oil Particulate) måste klaras av för att ett filter ska få HEPA-certifiering. För att bedöma en enhets filtreringshastighet används oljepartiklar (0,3 µm). När enheten klarar testet kategoriseras den sedan i en av följande fem klasser av HEPA-filter:

• H10
• Filtreringsgrad: 85%
• Släpper igenom 15 000 partiklar på 0,1 mikron per liter luft
• H11
• Filtreringsgrad: 95%
• Släpper igenom 10.000 partiklar på 0,1 mikron per liter luft
• H12
• Filtreringsgrad: 99.5%
• Tillåter 500 partiklar på 0,1 mikron per liter luft att passera igenom
• H13 (som används i Eoleaf-produkter)
• Filtreringsgrad: 99.95%
• Tillåter 50 partiklar på 0,1 mikron per liter luft att passera igenom
• H14
• Filtreringsgrad: 99.995%
• Tillåter 5 partiklar på 0,1 mikron per liter luft att passera

Filtren i Eoleafs produkter är uteslutande HEPA H13-filter. Även om det finns något effektivare filter som HEPA H14 (en ökning av effektiviteten med 0,05%) eller ULPA-filter, saktar dessa filter ner flödet av renad luft avsevärt. De gör det svårare att suga in droppar och aerosoler på ett snabbt och effektivt sätt. Dessa filter används endast i sjukhusmiljö (t.ex. i operationssalar). Den lilla effektivitetsökningen sker på bekostnad av en mycket långsammare luftbehandling. Det långsammare luftflödet gör dem i allmänhet kontraproduktiva.

HEPA-filter har använts i årtionden i olika medicinska miljöer: laboratorier, operationssalar och renrum. Numera används de för mycket mer varierande ändamål i vårt dagliga liv: de finns nu i vissa dammsugare och i bilar.

HEPA-certifierade filter jämfört med filter av "HEPA-typ

Köpare akta er! Det blir allt vanligare att se HEPA-akronymen på internet eller på förpackningar för luftreningsprodukter som inte är HEPA-certifierade. Du kan hitta formuleringar som "HEPA-typ" eller liknande. Tyvärr är dessa produkter utformade för att locka kunder och lura dem att tro att deras filter har samma kapacitet som HEPA-certifierade filter. Produkter av HEPA-typ har inte certifierats av tredjepartsorganisationer, vilket gör att deras effektivitet i värsta fall är misstänkt och i bästa fall overifierad.

Trots att de inte uppfyller den europeiska standarden EN1822 kan filter av "HEPA-typ" fortfarande filtrera bort 99 % av partiklar med en storlek som är större än eller lika med en diameter på 0,2 µm. Även om detta kan verka som en imponerande siffra vid första anblicken är det viktigt att komma ihåg att HEPA-certifierade filter kan filtrera bort partiklar som är mycket mindre än så, ända ner till en storlek på 0,01 µm. Det är dessa ultrafina partiklar och nanopartiklar som är särskilt skadliga för människors hälsa.

Att krossa myten om 0,3 μm

Du kommer att hitta artiklar och bloggar som hävdar att HEPA-filter inte filtrerar bort partiklar som är mindre än 0,3 mikrometer (μm). Detta felaktiga påstående har spridits på grund av bristande forskning och grundläggande missförstånd av hur HEPA-filter fungerar. Låt oss hjälpa till att rätta till detta.

Minimum Efficiency Reporting Values, eller MERV-klassning, avser ett filters förmåga att fånga upp större partiklar mellan 0,3 och 10 µm. Som framgår av diagrammet nedan är filtret bättre på att fånga upp specifika typer av partiklar ju högre MERV-värdet är. Den europeiska HEPA-standarden använder 0,3 μm partiklar som referens under sina certifieringsförfaranden för att mäta effektiviteten hos de enheter som testas. Den använder 0,3 μm som teststorlek eftersom partiklar av denna storlek är de svåraste att filtrera (benämns MPPS, "den mest penetrerande partikelstorleken")². Även om det kan verka motsägelsefullt är partiklar på 0,3 μm faktiskt svårare att filtrera än mindre partiklar. Detta har en enkel förklaring (mer om detta nedan i stycket "Hur fungerar ett HEPA-filter?"): dessa partiklar är tillräckligt små för att passera genom de flesta filtrens maskor, men fortfarande tillräckligt stora för att passera genom filtret till följd av hastigheten (som är proportionell mot massan). En perfekt kombination. För sammanhangets skull kan nämnas att 0,3 mikrometer är cirka 300 gånger mindre än diametern på ett enda mänskligt hårstrå.

Sammanfattningsvis har den europeiska standarden EN 1822 med rätta baserat sina tester på storleken 0,3 μm, inte för att det är den minsta filtreringsstorleken, utan för att det är den svåraste storleken att filtrera. Denna standard garanterar således att minsta möjliga effektivitet testas och certifieras, baserat på det värsta tänkbara scenariot.

Källa ³

En studie som utfördes av NASA 2016 visade att HEPA-filter är mycket effektiva när det gäller att fånga upp partiklar av många storlekar. De fångar upp en hög andel nanopartiklar samt partiklar som är större än 0,3 μm, från de största partiklarna ända ner till en storlek på 0,01 μm⁴.

HEPA-certifierade filter har dessutom certifierats, vilket innebär att de har testats av tredje part för att säkerställa deras effektivitet. Detta är mycket sällan fallet med filter av "HEPA-typ".

SE VÅRA PRODUKTER

Vilka typer av föroreningar filtrerar HEPA-filter bort?

HEPA-filter är kända för att fånga upp en mängd olika luftföroreningar, i synnerhet partiklar och biologiska föroreningar. Dessa överlägsna filter kan filtrera bort alla fina partiklar (ner till PM0,01), bakterier (bakterier, virus, mögeloch sporer) och allergener (pollen, dammkvalster).

En mängd studier har utförts med fokus på effektiviteten hos HEPA-filter. En studie visade att i närvaro av brinnande ljus och rökelse, båda källor till partiklar (även kända som PM eller finpartikelföroreningar), minskar användningen av ett HEPA-filter PM-koncentrationen dramatiskt. Studien rekommenderar användning av HEPA-filtrering för att avvärja de negativa hälsoeffekter som orsakas av PM (t.ex. luftvägssjukdomar, hjärt-kärlsjukdomar och flera typer av cancer), särskilt PM2,5⁵.

En annan studie betonar fördelarna fördelarna med att avlägsna allergener och finpartikelföroreningar från inomhusluften som ett sätt att minska kroniska luftföroreningsrelaterade sjukdomar symtom, särskilt astma och hjärt- och kärlsjukdomar. Studien går ännu längre och föreslår att användning av en luftrenare med HEPA-filter kan förhindra sjukdomsutveckling i alla åldersgrupper⁶.

En sista studie som finansierades av den franska regeringen under covid-19-pandemin validerade effektiviteten hos luftrenare med HEPA-filter för att eliminera covid-19 från luften med en effektivitet på 99,9 %.⁷.

Begränsningar med HEPA-filter

HEPA-filter är visserligen ett utmärkt sätt att fånga upp en mängd olika fina partiklar, men de är inte perfekta allt-i-ett-lösningar. De kan inte avlägsna flyktiga organiska föreningar (VOC) eftersom de tenderar att studsa mot filtrets fibermedia. De kan inte heller avlägsna marknära ozon från luften eftersom ozon är en mycket liten och enkel molekyl som inte fastnar på HEPA-fibrerna. Slutligen, även om de fångar bakterier kan de inte döda dem eftersom de inte har någon steriliseringsfunktion. Det är därför det är viktigt att köpa en enhet som kombinerar en mängd olika filtreringstekniker, inklusive ett HEPA-filter.

På Eoleaf innehåller våra filter 8 olika reningstekniker. Vi använder en innovativ flerskiktsteknik som är utformad på ett sätt som gör att varje skikt kan kompensera för svagheterna i det föregående skiktet. Detta säkerställer ett mycket brett spektrum av åtgärder mot alla former av föroreningar. Vi använder flera tekniker som bekämpar VOC och ozon (i synnerhet våra filter med aktivt kol och fotokatalysteknik) samt bakterier (UVC-sterilisering).

Hur fungerar ett HEPA-filter?

HEPA-filter har en liknande sammansättning som FFP2-masker med sina olika sammanblandade naturfibrer. FFP2-masker filtrerar minst 94 % av aerosoler samt partiklar med en genomsnittlig diameter på 0,6 μm (med en variation på 0,1 till 1 μm). Därför erbjuder HEPA H13-filter betydligt bättre filtrering än en FFP2-mask.

HEPA-filter kan fånga upp partiklar med hjälp av fyra olika filtreringsmekanismer:

1. Impaktion genom tröghet
• Filtrets fibrer fångar upp partiklar och droppar som är tillräckligt stora, särskilt sådana som är större än 1μm.
• Dessa större luftpartiklar bäddas in direkt i filtrets fibrer.
2. Direkt uppfångning
• Van der Waals-kraften, även känd som den intermolekylära attraktionskraften, fångar upp partiklar och droppar som är större än 0,1 μm.
• Dessa partiklar passerar genom filtret när de sugs in av luftrenaren och fastnar på filtrets fibrer.
3. Brownsk diffusion
• Partiklar med en storlek på mindre än 0,1 μm (t.ex. aerosoler), några av de minsta kända partiklarna, har en s.k. brownsk bana (ett slumpmässigt rörelsemönster).
• Detta gör dem lätta att fånga upp via Van der Waals-kraften när de slår mot filtrets fibrer.
• I ett HEPA-filter bromsas molekyler som är mindre än 0,1 mikrometer upp när de kolliderar med varandra.
• Brownsk diffusion förlänger ytterligare den tid det tar för molekylerna att passera genom filtret, vilket ökar deras chanser att fångas upp.
4. Elektrostatiska krafter
• Detta är attraktionskrafter som drar virala aerosoler till filterfibrerna där de sedan fångas upp via de tidigare mekanismerna.

Det är värt att notera att Eoleafs luftrenare är utrustade med förfilter utöver HEPA H13-filtren, vilket visas nedan. Förfiltren fångar upp större partiklar innan någon av de andra filtreringsteknikerna träder i funktion, vilket säkerställer en längre livslängd för luftrenarens filter.

Upprätthålla en funktionell och effektiv luftrenare med Eoleaf

(Artikeln fortsätter nedan)

[PRODUKTER]

Som luftreningsexperter har vi full förståelse för hur produkter på dagens luftreningsmarknad kan variera i kvalitet och därmed pris. Våra produkter har tagits fram med hög kvalitet och effektivitet i åtanke under varje steg av designprocessen.

Som exempel kan nämnas att många tillverkare endast ger konsumenten information om den teoretiska effektiviteten hos en luftrenares filter, men inte om effektiviteten hos hela enheten. Billigare luftrenare släpper ofta igenom luft genom små springor mellan filtret och apparaten. Detta är ett tillverkningsfel: följaktligen passerar inte all luft genom HEPA-filtrets fibrer, utan en del av luften försvinner genom den lilla springan utan att ha filtrerats.

En luftrenares effektivitet beror därför i hög grad på hur HEPA-filtret är integrerat och på enhetens tillverkningskvalitet. Här på Eoleaf ser vi till att det inte finns några läckor mellan filtret och dess hölje under tillverkningsprocessen, och inte heller några läckor mellan höljet och själva luftrenaren.

Byte av filter

Vikten av att byta ut dina filter med jämna mellanrum kan inte underskattas! Om luftrenaren inte underhålls regelbundet förlorar den sin effektivitet och kan själv bli en källa till luftföroreningar. Ett filter som är mättat med föroreningar kan inte och skyddar dig inte mot luftföroreningar. Dessutom kan det släppa ut föroreningar i den omgivande luften.

Här är några tips för att underhålla dina filter och hålla din enhet i optimalt arbetsskick:

• Ditt förfilter behöver vanligtvis rengöras en gång i månaden.
• Ditt filter måste bytas ut minst en gång om året. Eoleaf har ett flerskiktsfilter, vilket innebär att det bara krävs ett enkelt filterbyte varje år.
• Skydda dig själv när du byter filter eftersom föroreningar lätt sprids! Använd mask och handskar när du byter filter och tvätta händerna efter bytet.
• Vi rekommenderar att personer med hög känslighet för allergener och astmatiker inte hanterar filter.

Resurser

¹ Centers for Disease Control and Prevention. (1996, januari). NIOSH Guide till val och användning av andningsskydd mot partiklar. National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH). https://www.cdc.gov/niosh/docs/96-101/default.html

² Äkta hepa vs. HEPA-filter: Vad är skillnaden? Sanalife. (2022, 2 september). https://www.sanalifewellness.com/blog/true-hepa-vs-hepa-filter-whats-the-difference

³ ISO-Aire luftrenare. (2023). Vad är ett Merv Air Filter-betyg och hur kan det jämföras med ett HEPA-filter?. ISO. https://www.iso-aire.com/blog/what-is-a-merv-rating-and-how-does-it-compare-to-hepa

⁴ Perry, Jay & Agui, Juan & Vijayakumar, Ra. (2016). Avlägsnande av submikron- och nanopartiklar med HEPA-klassade mediefilter och packade bäddar av granulära material.

⁵ Dubey, S., Rohra, H., & Taneja, A. (2021). Bedömning av effektiviteten hos luftrenare (HEPA) för att kontrollera partikelföroreningar inomhus. Heliyon, 7(9). https://www.cell.com/heliyon/fulltext/S2405-8440(21)02079-X?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS240584402102079X%3Fshowall%3Dtrue

⁶ Vijayan VK, Paramesh H, Salvi SS, Dalal AA. Förbättrad luftkvalitet inomhus - fördelen med luftfilter. Lung India. 2015 sep-okt;32(5):473-9. doi: 10.4103/0970-2113.164174. Erratum i: Lung India. 2016 nov-dec;33(6):705. PMID: 26628762; PMCID: PMC4587002.

⁷ Mazzola, D. (2021, 15 mars). Covid : L'efficacité des purificateurs d'air contre le sars-cov-2 validée par une étude Lyonnaise. France 3 Auvergne-Rhône-Alpes. https://france3-regions. francetvinfo.fr/auvergne-rhone-alpes/covid-l-efficacite-des-purificateurs-d-air-contre-le-sars-cov-2-validee-par-une-etude-lyonnaise-1999534.html