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「HEPAフィルター」という言葉は、非常にわかりにくいものです。 HEPAとは何を意味するのでしょうか？

What Is a HEPA Filter?

「HEPA」は「High-efficiency particulate air」（フィルター）の略です。 難しそうに聞こえますが、HEPAエアフィルターは何の変哲もありません。 1940年代、科学者たちが原子爆弾を開発していた頃に発明されたもので、ガラスや合成素材で作られたランダムに並んだ繊維のマットに過ぎません。

一方、グラスファイバー製のエアフィルターは、ガラス、つまりシリカ、アルミナ、酸化カルシウム、酸化ホウ素、酸化マグネシウム、酸化ナトリウムなどを原料としています。

HEPAエアフィルターの重要な点は、ほとんどすべてのサイズの粒子を捕らえることができるという点です。 ウイルス、バクテリア、花粉、PM2.5、アレルゲンなどを捕らえることができるのです。

ランダムに並んだ繊維のマットがどのようなものかを見るために、Smart AirがSqair空気清浄機用に作ったHEPAフィルターをクローズアップし、顕微鏡を使ってナノレベルで見てみました。

何がフィルターをHEPAフィルターにするのか？

では、HEPAフィルターが1940年代に発明されたもので、何の変哲もないものだとしたら、どんな古いフィルターでもHEPAフィルターになるのでしょうか？ HEPA」という言葉を使うには、厳しい条件があることがわかりました。 ヨーロッパでは、HEPAフィルターは99.95％（ISO）の粒子を除去しなければなりません。 アメリカでは、99.97%の粒子を除去しなければなりません。

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標準	MPPSの濾過率
ISO / European (ISO29463 / EN 1822)	≥ 99.95%
米国規格(MIL-STD-282)	≥ 99.97%

ISOやヨーロッパのルールに従った場合、85%以上の粒子を捕捉し、99.95%未満の粒子を捕捉するフィルターは「EPAフィルター」または「効率的な粒子エアフィルター」と呼ばれます。

一方、「HEPAエアフィルター」の要件を上回り、99.999%以上の粒子を捕捉するフィルターは「ULPAフィルター」または「超低透過エアフィルター」と呼ばれます。

デザイン	ろ過率
EPA（効率的な粒子状物質のエアフィルター）	85% – 99.95%
HEPA（高効率パティキュレート・エア・フィルター）	99.95% – 99.999%
ULPA (ulpa) (Ultra low penetration air filter)	≧99.999%

OK、でも「粒子」ってなんだろう？ すべての粒子？ 特定のサイズの粒子ですか？

HEPAフィルターはどのように機能するのか？

この質問への答えは、HEPAフィルターの最も魅力的な点です。

粒子が網の穴より小さければ、通過することができます。 理にかなっていますね！

HEPAフィルターの方法1：大きな粒子

この直感は、大きな粒子にも当てはまります。 大きい」というのは、典型的には1ミクロンよりも大きいということです。 例えば、人間の髪の毛の幅は約50ミクロンです。

しかし、この「大きな」粒子がHEPAフィルターに飛び込んでくると、大きすぎて通り抜けられず、詰まってしまいます。 科学者たちはそれに名前をつけました。

HEPAフィルターの方法2：より小さな粒子

1ミクロン以下の粒子はどうなるのでしょうか？ 次のサイズの範囲を見てみましょう。 0.3～1ミクロンです。

このサイズの粒子は、フィルターの隙間に入ることができます。 しかし、彼らには問題があります。 彼らはHEPAフィルターの繊維の周りを空気に沿って移動しようとしますが、少し重いのです。 そのため、一部の粒子は十分に移動できず、詰まってしまいます。 科学者はこれを「インターセプト」と呼んでいます。

HEPAフィルターの方法1：本当に小さい粒子

では、そのサイズ以下の粒子は通過するのでしょうか？ 本当に小さい粒子(0.3ミクロン以下)については、科学はより奇妙なものになります。 このような小さな粒子は、質量が非常に小さいため、気体の分子にぶつかると、ピンボールのように跳ね返されてしまいます（これをブラウン運動といいます）。

これらの粒子は非常に小さく、HEPAフィルターを簡単に通過することができます。 しかし、悲しいことに（彼らの自由のために）、そして嬉しいことに（私たちの肺のために）、彼らは直線では飛びません。 ジグザグに飛んでいくので、結局は繊維にぶつかって詰まってしまうのです。

3つの捕捉の仕組みは次のとおりです。

そして、3つの異なる仕組みが、異なる粒子サイズに対してどのように作用するかを示します。

HEPAエアフィルターに最も浸透する粒子サイズは？ そうではありません。 最後のグラフにある凹みに気付きましたか？ これは、0.3ミクロン以下では拡散が非常によく働くためです。

この2つのメカニズムが交差する場所が、最も捉えにくい粒子サイズです。 それは、拡散が最大限に機能するほど小さくはなく、歪みが最大限に機能するほど大きくもないからです。 HEPAフィルターの “弱点 “と呼んでください。

このグラフのくぼみは、0.3ミクロン付近によく見られます。

これはブラウン運動と拡散の作用です。 拡散はナノ粒子を捕らえるのに非常に有効です。

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HEPAフィルターはガスやVOCも捕らえることができるのか？

HEPAフィルターはナノ粒子を捕らえるのに非常に優れているので、VOCやガスも捕らえることができるのではないかと考えるのは妥当なことです。 しかし、残念ながらそうではありません。 ガスは粒子ではないので、空気中での動きや挙動が異なります。

続きを読む: すべての汚染物質から身を守るためには、どのようなエアフィルターの組み合わせが必要ですか？ “

HEPAフィルターを掃除できますか？

HEPAフィルターを水で洗ったり、掃除機で吸ったり、叩いたりすることは、HEPAフィルターの繊維を傷める可能性があるため、お勧めできません。 スマートエアでは、スマートエアラボでHEPAフィルターの洗浄をテストしました。

HEPAフィルターの底力

HEPAフィルターは高効率のフィルターで、通常、すべての粒子状汚染物質の99.5％以上を捕捉します。 プラスチック（PP+PET）またはグラスファイバーでできており、花粉、ウイルス、バクテリア、カビ、PM2.5などを捕らえます。

スマート・エアは、大企業がきれいな空気の価格をつり上げるために使用する神話と戦うことを約束した、認定Bコーポレーションです。

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