HEPAフィルター搭載空気清浄機のメリットとデメリット一覧

によってクーカシュ
/ 9月 3, 2024

HEPA（高効率微粒子空気）フィルターは、従来の空気清浄システムの重要な一部であり、ご家庭やオフィスの空気の質の向上を約束します。しかし、HEPA規格、空気清浄機やフィルターが本当にHEPA規格を満たしているかどうか、HEPAフィルターに何ができて何ができないかについては、多くの誤解があります。HEPA基準の意味と、HEPAフィルターが家庭内のさまざまな種類の汚染物質にどのように対処できるかを見てみましょう。

HEPAフィルターとは何ですか？

HEPA規格は米国エネルギー省によって定められている。エネルギー省が空気ろ過の基準を作ったのは奇妙に思えるかもしれないが、HEPAフィルターは1940年代に放射性粉塵で汚染された施設で使用するために初めて開発された。遮蔽物を使えば放射線を封じ込めることができるが、ほこりや水分の粒子に放射線が照射されると、ダクトや廊下を通して放射能汚染を拡散させてしまう。HEPAフィルターは、潜在的な放射性粒子を封じ込めるために開発された。それ以来、多くの産業や用途で使用されている。1960年代、HEPAフィルターは、HVAC機器、掃除機、独立型空気清浄機のフィルターとして消費者市場に参入した。今日、ほとんどすべてのHEPAフィルターは、活性炭などの追加フィルター技術と組み合わされている。

HEPAエアフィルターは何に適しているか

HEPAフィルターがどのように機能するかを理解するには、HEPAフィルターを絡み合った繊維が密集して葉のように圧縮された森だと考えればよい。葉は通常、表面積とフィルター寿命を増やすために折りたたまれている。空気は繊維の中を流れ、ほとんどの粒子は繊維の中に吹き込まれながら捕捉される。まるで、密集した木々の間を走り抜けようとする車や、下草の中を転がろうとするボールのようだ。極めて小さな粒子や気体分子だけが、繊維に跳ね返され気流に押されて通り抜けることができるのです。

HEPAフィルターはそれ自体でよく機能し、空気中のペットのフケ、花粉、煙、ホコリなどの粒子を効果的に除去する。

HEPAエアフィルターが必要とされる場所

HEPAフィルターは空気中のほとんどの粒子を除去しますが、空気中には粒子ではない有害な汚染物質も多く存在します。

VOC揮発性有機化合物（VOC）とは、空気中に含まれる化学物質のことで、主に家庭内の建材や製品、掃除用具や美容製品などの排気ガスから発生する。VOCの健康への影響が最も心配されるのは、その一部が発がん性があることが知られていることだ。HEPAフィルターでは、VOCは繊維状のメディアに跳ね返される傾向があるため、除去できません。

オゾンオゾン（O3）は上層大気に自然に存在する気体だが、私たちがさらされる可能性のある地上付近の汚染によって発生する。オゾンは呼吸に悪いだけでなく、VOCと反応して非常に小さな粒子を作り出し、肺の奥深くまで簡単に入り込んでしまいます。オゾンは非常に小さく単純な分子であるため、HEPAファイバーには付着しない。

アレルゲン花粉、カビの胞子、動物の毛、その他多くの粒子がアレルギーや喘息の引き金となり、アレルゲンと呼ばれます。ほとんどのアレルゲン粒子はHEPAフィルターで捕獲できる大きさですが、非常に小さな粒子はフィルターを通過して空気中に残ります。

アレルゲンやその他の有害物質がフィルターに蓄積する可能性があるため、頻繁なフィルター交換が重要であることに注意することが重要です。こもった汚染物質はフィルターの効果を低下させるだけでなく、乾燥してひび割れが生じるとフィルターに浸透する可能性もあります。

自宅用にHEPA空気清浄機を買うべきか？

HEPAフィルターは、室内の空気環境を改善するためのソリューションの一部に過ぎません。特にアレルゲンの断片や揮発性有機化合物（VOC）などの化学物質のような微小粒子を除去する場合、HEPAフィルターは他のろ過技術と組み合わせることでより効果を発揮します。

ホコリや花粉、ペットのフケなど、より大きな粒子が気になる場合は、HEPAを搭載したエアフィルターが空気中のこれらの粒子を減らすのに役立ちます。揮発性有機化合物（VOC）、ウイルス、バクテリアなど、その他の室内空気汚染源が気になる場合は、HEPAだけでなく、より包括的なソリューションが必要かもしれません。

HEPAの欠点を補う

HEPAフィルターが影響を受けやすい汚染物質を減らすことで、大気汚染物質の発生源をなくし、空気の質を改善することができる：

ペットの立ち入りを制限する。
こまめに掃除機やモップをかけ、室内の微粒子を減らし、空気清浄機では届かないカーペットやカーテン、家具にこびりついた汚染物質を取り除く。
清掃中および清掃後は、できるだけ窓を開ける。
アレルギー過敏症の人は、特別なマットレスカバーや枕カバーを使うことで、汚染物質にさらされる量を大幅に減らすことができる。
主要な汚染源の近くに住んでいないのであれば、こまめに窓を開けて新鮮な空気を取り入れることで、いつでも家の中の空気の質を改善することができる。家屋は汚染物質を閉じ込めて濃縮する傾向があるため、外気の方が常にきれいなのだ。

トゥルーHEPA vs HEPAライク vs HEPAスタイル

HEPAフィルター搭載の空気清浄機が自分に合っていると思う場合、パッケージに記載されている「HEPA」という言葉だけでは、そのフィルターが効果的であることを保証することはできないことを覚えておいてください。HEPA規格に準拠し、0.3ミクロンの粒子を99.97 %捕集することを確認してください。

HEPA-like」や「HEPA-style」といった用語は、フィルターが実際にHEPAろ過基準を満たしていることを示すものではないため、意味がない。基準を満たすフィルターの製造業者の中には、「真のHEPA」という言葉を使い始めたところもある。

HEPAフィルター（HEPAとはHigh Efficiency Particulate Airの略で、高効率微粒子バリアとも呼ばれる）の仕様は、1パスにおけるフィルターの粒子捕獲効率に基づいている。この基準を満たすには、フィルターは1回の通過で直径0.3マイクロメートルの全粒子の99.97 %を阻止しなければならない。これは、0.3ミクロンの粒子を1万個HEPAフィルターに通しても、3個しか通らないことを意味する。このサイズのペレットが使われるのは、ちょうどよい大きさと重さで、最も捕捉しにくいと考えられているからだ。理論的には、それ以外の大きさの粒子は、フィルターによってもっと簡単に捕獲されるはずである。

効果的なHEPAフィルターには、もうひとつ未検証の側面がある。フィルターを設置する空気清浄機やHVACハウジングの構造が気密でなければならないのだ。空気とそれに含まれる汚染物質は、常に最も抵抗の少ない経路をたどる。そのため、フィルターを迂回することができれば、フィルターはあまり機能しない。効果的な密閉フィルターを作るには、より精密な製造工程が必要であり、安価な空気清浄機では必ずしも対応できない。

HEPAフィルターと非HEPAフィルターの効果

HEPAは実際どのくらい効果があるのでしょうか？次の表は、EPAの報告書から引用したもので、処理する典型的な汚染物質に応じたフィルター素材のMERV（最低効率報告値）評価と、MERV評価グループの典型的なフィルタータイプ（HEPAから「HEPAに似た」フィルターまで）を示しています。

MERV値は厳密に性能に関係するものですが、以下の表から、特定のタイプの限界（例えば、真のHEPAフィルターに比べて高い効率を持つプリーツフィルター）を知ることができます。

評価	粒子除去の効率	粒子径と代表的な不純物	代表的な用途とタイプ
MERV 1 - 4	20歳以下 %	10 µm（ミクロン）花粉、研磨粉、繊維、カーペット繊維	使い捨てフィルターグラスファイバー製または合成繊維製のメディア・ボード、通常厚さ1インチ洗えるフィルターアルミネット、発泡ゴムシート静電フィルターパッシブ自己充電ポリカーボネートシート
MERV 5 - 8	35 %～70 %	3 - 10 µm（ミクロン）ハウスダスト、毛羽立ち、カビの胞子も除去できる。	使い捨てフィルター合成フィルタープレート
MERV 9 - 12	90 %～95 %	1 - 3 µm（ミクロン）さらに、鉛の粉塵、石炭の粉塵、レジオネラ菌やその他のバクテリアの胞子を含む。	プリーツフィルター（HEPAライク、HEPAタイプ）綿またはポリエステルの中綿を使用したエキスパンド・サーフェス（通常1～6インチの厚さ
MERV 13 - 16	75 %～95 %	0.3 - 1 µm（ミクロン）上記全てに加え、食用油の飛沫、煙の大部分、呼気粒子、トナー、ふけ、車の排気ガスも高効率で除去。	高効率フィルター高密度に充填された繊維が、空気中の粒子を0.3μmまで捕集します。MERVが13の場合、効率は75 %となり、MERVが16の場合は95 %となります。分子PECOフィルターのMERVは16です。
ヘパ	99,97 %	0.3 µm（ミクロン）高い効率に加え、煙の粒子、微細なホコリ、アレルギーの原因となる破片も除去	高効率フィルター折り畳まれたシートに密に詰まった繊維は、99.97 %の効率で最も浸透性の高い粒子を捕捉する。 Molekule Tri-PowerフィルターはHEPA基準を満たしています。

フィルター式空気清浄機の評判の良いメーカーは、MERV値を明記するか、その製品が実際にどのような粒子サイズと種類の汚染物質に対処できるかを明確に説明する必要がある。

すべての最終決定

空気清浄システムの一部であるHEPAフィルターは、動物の毛、花粉、煙、ホコリなどの粒子を除去する良い方法です。VOC、オゾン、微細なホコリは、HEPAフィルターでは空気から完全に除去することはできません。活性炭は現在、ほとんどの場合HEPAフィルターの構成要素となっており、VOCやオゾンの除去に役立つが、それなりの限界がある。

HEPAフィルターを購入したい場合は、空気清浄機を購入する際に細部に注意すること。

最も重要なことは、フィルターの効果を維持し、濃縮された汚染物質を除去するために、フィルターを頻繁に交換することである。湿度や温度が高くなると、エアフィルターからVOCやその他の物質が放出される可能性がある。フィルターのメンテナンスを怠ると、高濃度の汚染物質が家に入ってくることになりかねません。