فیلتر HEPA چیست و چگونه کار می کند ؟

چنان که قصد خرید جارو برقی را داشته باشید ، یا در بازار در رابطه با جارو برقی های موجود پرس و جو کرده باشید ، بی شک اسم فیلتر هپا بارها و بارها به گوش شما خورده است. اما هپا چیست ؟

در زبان ساده فیلتر هپا ( HEPA ) یکی از تجهیزات تصفیه هوا و از تجهیزات پزشکی و آزمایشگاهی است که امروزه در لوازمی که با مکش یا دمش هوا سروکار دارند، مانند جارو برقی ها و دمنده ها استفاده می شود. این فیلتر ها که معمولا از در هم فشرده کردن الیاف فایبر گلاس ، پوشال و حصیر ساخته می شوند ، عمدا قطری ما بین 0.5 تا 2 میکرون دارنده که نسبت به کاربردشان متفاوت است.

ساختار این فیلترها

High Efficiency Particulate Air یا همان HEPA که به معنای حذف ذرات معلق هوا با کارایی بالا می باشد ، در واقع لایه ای است ازالیاف پلیمری به هم فشرده شده خاص که دارای منافذ ریزی می باشد. وجود این منافذ سبب می شود که هوا بتواند به آسانی از این فیلتر عبور نماید ، در حالی که ذرات بزرگتر از 0.03 میکرون در آن ها گیر کرده و در آن طرف فیلتر باقی می مانند. جذب ذرات در فیلتر های هپا معمولا بر سه عامل اصلی بستگی دارد. که عبارتند از : 1- قطر الیاف تشکیل دهنده فیلتر -2- ضخامت کلی فیلتر -3- سرعت عبور هوا از سطح فیلتر

قابل اشاره است که در بسیاری از موارد جهت افزایش کارایی و طول عمر فیلتر ، آن را به صورت آکاردئونی تا می نمایند. این امر سبب می شود که حجم زیادی از فیلتر در یک بخش کوچک فشرده شود. تا جایی که ممکن است در برخی از دستگاه های تصفیه هوا ، 40 متر از سطح فیلتر را بدین صورت تا کرده و در یک دستگاه 1 متری قرار دهند.

فیلترهای هپای عرضه شده به بازار چنانکه برای استفاده در دستگاه های تصفیه هوا باشند ، معمولا به شکل صفحه ای و مستطیلی می باشند ولیکن برخی از مدل های دیگر نیز که کاربرد های متفاوتی از این ها دارند ، ممکن است در اشکال استوانه ای و دایره ای تولید و عرضه گردند. لازم به ذکر است که مدل های پرکاربرد این فیلتر ها قابل شست و شو نمی باشند ولیکن چنان که بخواهید فیلتر مورد نظر خود را تمیز کنید ، می توانید با تکان دادن یا عبور جریان هوای قوی این کار را انجام دهید. با این وجود توجه داشته باشید که پس از پایان عمر فیلتر دستگاه های تصفیه هوا بهتر است اقدام به خرید فیلتر جدید نمایید ، تا از آلودگی ها و مشکلات احتمالی دیگر ، جلوگیری به عمل آید.

H14 Laminar Flow HEPA Filter HLFM14
یک عدد فیلتر مستطیلی شکل هپا

انواع فیلتر هپا

این فیلتر ها معمولا در انواع و رده های متفاوتی تولید و عرضه می شوند. این رده های مختلف هر کدام ذرات متفاوتی با قطر های متفاوت را تصفیه می کنند. با این حال معیار اصلی رده بندی فیلترهای مذکور معمولا با قطر 0.3 میکرون است. در رابطه با رده بندی این فیلتر ها هم باید اشاره کنیم که این فیلتر ها معمولا بر اساس میزان فیلترآسیون هوا یا مواد مورد فیلتر تعیین می گردد و پایین ترین رده این فیلتر ها که HEPA10 یا H10 نامیده می شود ، قابلت تصفیه ذرات معلق تا 85 درصد را داراست. برخی رده های فیلتراسیون این فیلترها عبارتند از :

نوع کلاس فیلتر درصد فیلتراسیون ذرات با قطر ۰.۳ میکرون ردیف
HEPA H10 ۸۵ 1
HEPA H11 ۹۵ 2
HEPA H12 ۹۹.۵ 3
HEPA H13 ۹۹.۹۵ 4
HEPA H14 ۹۹.۹۹۵ 5

عملکرد فیلتر هپا

در دستگاه هایی مانند دستگاه های تصفیه هوا که با واسطه یک پنکه یا همان فن ، هوا به درون دستگاه مکش می شود ، فیلتر های گوناگون منجمله فیلتر هپا ، برای تصفیه هوای ورودی کاربرد دارند. عملکرد فیلتر هپا ، همانطور که بالا تر هم اشاره نمودیم ، از طریق روزنه های موجود در این فیلتر که فضایی در حدود ۰.۳ میکرون دارند صورت می پذیرد. وجود این روزنه ها باعث می شود که جریان هوا بتواند از فیلتر رد شود ولیکن ذرات معلق بزرگی که در هوا وجود دارد ( بزرگتر از 0.3 میکرون ) ، قادر به رد شدن نبوده و درون فیلتر باقی بمانند. این ذرات شامل آلاینده های هوا و گردوغبار هستند. این فیلترین هوا معمولا با سه شیوه و روش اصلی به صورت همزمان ، صورت می گیرد. که عبارتند از :

مسدود کردن

در اینجا ذراتی که قطر حدود 100 نانومتر دارند ، در سطح بیرونی فیلتر گیر کرده و باقی می مانند و بدین ترتیب جریان هوای عبور کننده از فیلتر از آن ها تصفیه می شود.

گیرافتادن

فیلتر های هپا دارای بافت متراکمی می باشند ، از این رو ذرات بزرگ تر از 1 میکورن که در مرحله قبل توانسته اند همراه ذرات هوا وارد فیلتر شوند ، دمیان الیاف متراکم فیلتر گیر می افتند و از جریان هوای عبور کننده از فیلتر جدا می شوند.

انتشار و پراکندگی

ذرات کوچک تر از 0.1 میکرون نیز به این علت که دارای حرکت نا منظم بوده و مدام جهت حرکت خود را تغییر می دهند ، به دلیل این نوع حرکت خود دچار کاهش سرعت در انتشار گردیده و احتمال گیر افتادنشان در فیلتر هپا افزایش می یابد و از این منظر نیز هوای گذرنده از فیلتر تا حدودی از این ذرات تصفیه می گردد.

HEPA capture 1
شماتیک عملکرد فیلتر هپا در مقابل ذرات معلق با قطر متفاوت

برطبق این موارد می توان دریافت که فیلترهای هپا تنها قادر به تصفیه ذرات معلق هستند و نمی توانند بوهای ناخوشایند ، فرمالدهید و ترکیبات آلی فرّار را تصفیه کنند. به همین دلیل است که از فیلتر کربن اکتیو نیز در دستگاه های تصفیه هوا استفاده می شود.

فیلتر هپا عملکرد الک گونه ندارد !

در واقع میزان 0.3 میکرون در بالا بدان اشاره نمودیم ، فضای باز بینابین الیاف تشکیل دهنده فیلتر هپا می باشد و بر خلاف تصور عامیانه برخی افراد ، عملکرد جذب ذرات توسط این فیلتر ، مانند الک نمی باشد. در بیان تخصصی تر باید بگوییم که در فیلترهای هپا ، ذرات سوار بر شعاعی از جریان هوا با عبور از فیلتر در لا به لای لایه های این فیلتر گیر می کنند و شعاع جریان هوا با انعطاف خود از میان شبکه فیلتر عبور می کند. لذا این فیلتر کاملا با فیلتر های پرده ای ( Membrane ) که کاملا به صورت یک الک در مقابل جریان هوا قرار گرفته و از عبور ذرات آلاینده تا قطر معینی جلوگیری می کنند ، متفاوت است. در واقع  فیلترهپا توان جذب ذرات با اندازه های بسیار ریز و درشت را در لایه های مختلف خود داراست و خیلی دیرتر از فیلترهای دیگر مسدود می شود. در واقع می توان گفت هدف استفاده از فیلتر هپا جذب ذرات فوق العاده ریز آلاینده است.

ماهیت ذرات معلق PM یا همان Particulate Matter چیست ؟

مخلوطی از ذرات ریز و درشت جامد و قطرات مایع که در هوا پراکنده شده و موجود هستند را ذرات معلق یا ذرات آلوده می نامند. برخی از این ذرات مانند ذرات گرد و غبار ، خاک ، خاکستر ، دود و … به قدری بزرگ می باشند که توسط چشم غیر مسلح قبل مشاهده هستند. ولیکن برخی نیز به قدر ریز و کوچک هستند که تنها با استفاده از میکروسکوپ امکان مشاهده آن ها وجود دارد.

ذرات PM 10 : این ذرات دارای قطری حدود 10 میکرومتر یا کوچکتر می باشند و قابل تنفس هستند.

ذرات PM 2.5 : قطر این ذرات معمولا حدود 2.5 میکرو متر یا کوچک تر است و به راحتی تنفس می شوند. برای آن که بدانید ۲.۵ میکرومتر چه ابعادی دارد، باید گفت که قطر موی انسان معمولا دارای قطر ۷۰ میکرو متری است. این یعنی موی انسان حدودا قطری ۳۰ برابر این ذرات دارد.

ذرات معلق از کجا ناشی می شوند ؟

این مواد می توانند منابع بسیاری داشته باشند. علت این است که این ذرات در ابعاد و اشکال و از جنس صدها نوع ماده شیمیایی مختلف وجود دارند و بسته به عوامل گوناگونی ممکن است در محیط اطراف ما پخش شوند. پخش این مواد از منبع گاه می تواند به صورت مستقیم باشد. مانند پخش گرد و خاک و … از ساختمان های در دست ساخت و جاده ها و دودکش ها و گرد و خاک ناشی از آتش سوزی و … و برخی نیز به صورت غیر مستقیم از واکنش های پیچیده شیمیایی مانند دی اکسید گوگرد و اکسید های نیتروژن و … ناشی می شوند. که توسط نیروگاه ها ، صنایع ، خودروها و لوازم حمل و نقل موتوری و … تولید می گردند.

چرا تصفیه این مواد مهم است ؟

ذرات جامد و قطرات مایعی که به عنوان ذرات معلق شناخته می شوند ، این قابلیت را دارند که به راحتی وارد دستگاه تنفسی ما شده و آسیب های بسیار جدی را به سلامت بدن ما وارد کنند. در میان این ذرات ، بزرگترین مشکل مربوط به ذرات با قطر کوچکتر از 10 میکرو متر است. چرا که ذرات با این اندازه می توانند به راحتی وارد ریه شده و حتی ممکن است وارد دستگاه گردش خون شما شده و به هر نقطه از بدن شما رفته و ایجاد اختلال نمایند. از جمله شایع ترین و خطرناک ترین بیماری هایی که ممکن است از تنفس ذرات معلق ناشی شود ، می توان به احتمال ابتلا به بیماری های ریوی و نیز در مواردی احتمال ابتلا به بیماری سرطان ( که گفته می شد از ذرات معلق 2.5 میکرون ناشی می شود )، اشاره نمود.

Particulate Matter Airborne 1
تاثیر مخرب ذرات معلق بر قسمت های مختلف بدن

ذرات ریز ۲.۵ PM نیز باعث کاهش دید و بروز مه و دود غلیظ در فضا های شهری می شوند.

مقابله با ذرات معلق

پیشگیری بهتر از درمان است. این شعاریست که بی شک بارها و بارها شنیده اید و در رابطه با ذرات معلق نیز صدق می کند. در واقع گفته می شود که بهترین راه مقابله با این ذرات ، جلوگیری از تولید و نشر آن هاست. یکی از راهکارهای کار آمدی که می توان در این زمینه مثال زد ، استفاده کارخانه ها و واحدهای صنعتی ازفیلتر های مناسب است. همچنین کشورها می توانند با تولید خودرو های سازگار با محیط زیست ، عرضه بنزین مناسب با اکتان بالا و … از گسترش آلودگی های این چنینی پیشگیری نمایند.

هوای تمیز تر در خانه شما

درست است که در فوق هم اشاره کردیم که بهترین روش مقابله با ذرات معلق ، پیشگیری از ایجاد و انتشار این ذرات است. ولیکن به وفور شاهد این هستیم که این مسائل از جانب صاحبان صنایع رعایت نمی شوند. لذا چاره چیست ؟

حداقل کاری که می توان در این رابطه انجام داد این است که حدالامکان هوای خانه و محل خود را تمیز نگهداریم و با این ذرات در حد امکان در این محیط ها مقابله کنیم. برای انجام این کار رویکردهای مختلفی هست که در ادامه به بیان برخی از آن ها می پردازیم.

استفاده از جارو برقی های دارای فیلتر هپا

جارو برقی وسیله ای است که اکثر ما برای نظافت منزلمان و زدودن گرد و غبار از آن به کار می بریم. اما توجه داشته باشید ، همانطور که بالاتر هم بدان اشاره کردیم ، گرد و غبار هم یکی از شایع ترین اشکال این ذرات شناور می باشد که در صورت ورود به سیستم تنفسی ما ، ما را با مشکل مواجه خواهد کرد. در حقیقت این گرد و غبار موجود بر روی سطوح یا لابلای فرش ها و وسایل تهنشین شده و آنقدر ها خطر زیادی برای ما ندارد. منتها مشکل زمانی ایجاد می شود که شما با استفاده از یک جارو برقی نامناسب و غیر استاندارد اقدام به پاکسازی آن ها می کنید.

0086035 miele sf ha30 hepa filter 09616270
یک دستگاه جارو برقی مجهز به فیلتر هپا

در واقع در این زمان جارو برقی شما این گرد و غبار را به درون خود کشیده ، منتها به دلیل دارا نبودن از فیلتر مناسب ، قسمتی از این گرد و غبار که امکان خروج از محفظه جارو برقی را داشته اند ، از طریق بخش خروج هوا یا همان اگزوز ، وارد محیط خانه شما شده و به آسانی به سیستم تنفسی شما راه خواهند یافت. لذا یکی از شیوه های تمیز نگهداشتن هوای منزلتان ، بهره گیری از جارو برقی ها دارای فیلتر هپا و دیگر فیلترهای مناسب و مورد نیاز و نیز تعویض صحیح و به هنگام این فیلتر ها می باشد.

فیلترینگ هوای ورودی از کولر

در هنگام استفاده از لوازمی مانند کولر و … که از هوای بیرون تغذییه می شوند ، می باید دقت داشته باشید تا هوای ورودی به محیط خانه ، از طریق این کولرها از فیلترهای مناسب و مورد نیاز گذر کرده باشد. همچنین فیلتر این دستگاه ها نیز باید به خوبی نظافت و در مواقع لزوم تعویض گردد. تا بتواند تمامی فاکتور های مضر را حذف کرده و هوای سالمی را وارد محیط نماید.

بهره گیری از سیستم های تصفیه هوا

بهره گیری از دستگاه های تصفیه هوای مناسب ، یکی دیگر از روش های موثر در از بین بردن ذرات معلق در هوا می باشد. این دستگاه ها معمولا با بهره گیری از فیلترهای هپا و کربن اکتیو ، تا 99.97% از آلودگی های ناشی از ذرات معلق را در محیط خانه شما از بین خواهند برد. همان طور که گفته شد ، فیلتر هپا ذرات معلق تا قطر ۲.۵ میکرومتر را تصفیه می کند. اما فرمالدهید ، بوهای نامطبوع و ترکیبات آلی فرّار (VOC ها ) قادر می باشند که از این فیلتر رد شده و برای شما ایجاد ناراحتی کنند. از این رو در این دستگاه ها از فیلتر کربن اکتیو نیز بهره گرفته می شود تا در حد ممکن این عوامل را نیز بر طرف کنند.

سخن نهایی

درست است که فیلتر های هپا دارای ظاهری ساده هستند و کارکردی ساده دارند ولی مطابق گفته های ما در این مطلب می بینید که قطعه بسیار ارزشمندی بوده و در سلامت ما تاثیر به سزایی دارند. لذا در هنگام تهیه لوازم منزل ، حتما به جزئیات این چنینی دقت کنید تا سطح سلامت خود و خانوادتان ارتقاع یابد.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

سبد خرید
ورود

هنوز حساب کاربری ندارید؟

خانه
منو